專利名稱：一種羥基氟硅油的制備方法
技術領域：
本發明涉及羥基氟硅油的制備方法，具體說是一種低成本羥基氟硅油的水解縮合制備方法。
背景技術：
羥基氟硅油是一種主鏈為硅氧鍵，側鏈為甲基和三氟丙基，兩個端基為羥基的低聚物，一般聚合度為3 15，粘度為3(Tl50MPa · S的低粘度透明液體。羥基氟硅油的用途廣泛，可以用作高分子量氟硅聚合物的中間體，可以用作熱硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠的加工助劑，可以用作非極性體系的消泡劑，還可以用作其他高分子材料的改性劑，紡織織物的整理劑等。
目前，羥基氟硅油的制備方法主要有水解縮合制備法和開環縮合制備法。《有機氟工業》1994年第4期第2廣23頁公開了一種采用三氟丙基甲基二氯硅烷直接水解的方法，雖然工藝簡單，原料易得，但存在分子量分布寬，羥基不穩定，易縮合，廢水多，收率低的問題；改進的水解制備法會加入有機溶劑和碳酸氫鈉，可縮小分子量分布，但反應中采用的有機溶劑占據了設備空間，降低了設備利用率，廢水也更多。早期的開環縮合制備法制備低成本羥基氟硅油都是用三氟丙基甲基環三硅氧烷為原料，用酸或堿為催化劑，比水解縮合制備法大大減少了廢水，但羥基仍不穩定易縮合，后期為了改進羥基的穩定性，采用非酸非堿的催化劑，如專利號為US3309390的美國專利采用離子交換樹脂為催化劑，專利號為 US3853932的美國專利采用酸性白土為催化劑，專利號為US4997290的美國專利采用有機氰為催化劑，專利號為CN101948481A的中國發明專利采用雜多酸為催化劑，這些方法的確改進了羥基的穩定性，但會增加工藝步驟，延長反應時間，增加了生產成本。另外開環縮合制備法的原料成本比直接水解縮合制備法高。
綜上所述，要降低羥基氟硅油的成本，最好采用水解縮合法制備。因此，目前非常需要一種工藝簡單、生產成本低、廢水少、環保處理成本低的羥基氟硅油的水解縮合制備法。發明內容
為了克服上述現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、生產成本低、廢水少、環保處理成本低的羥基氟硅油的水解縮合制備方法。
為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為
一種羥基氟硅油的制備方法，包括以下步驟
步驟I、水解縮合在攪拌狀態下，向氨水中滴加三氟丙基甲基二氯硅烷，調節滴加速度使反應體系的溫度控制在(T50°C，當反應體系的PH值小于10后，停止滴加，繼續反應Γ5小時；
步驟2、分離水洗在攪拌狀態下，向步驟I得到的液體中加入水直至完全溶解氯化銨，然后靜置分層，將水層與油層相分離，水層洗至中性；
步驟3、提純將步驟2得到的油層脫除水分，得到羥基氟硅油；將步驟2得到的水層用鹽酸中和，離心得到固體氯化銨。
為了進一步優化本發明，在步驟I中，所述氨水的質量濃度為20%，所述三氟丙基甲基二氯硅烷的純度大于99%，氨與三氟丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為1.8 2.5，反應體系的溫度控制在1(T30°C，反應體系的最終PH值控制在7 10。
為了進一步優化本發明，在步驟I中，所述三氟丙基甲基二氯硅烷的純度大于 99. 5%，氨與三氟丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為2. f 2. 3，反應體系的最終PH值控制在 8 9。
為了進一步優化本發明，在步驟3中，脫水溫度小于或等于150°C，脫水壓力小于-O. 085MPa，得到的羥基氟硅油的粘度為30 150MPa · S。
為了進一步優化本發明，在步驟3中，得到的羥基氟硅油的粘度為6(Tl00MPa · S。
為了進一步優化本發明，在步驟3中，鹽酸中和時的PH值控制在6 8。
為了進一步優化本發明，在步驟3中，鹽酸中和時的PH值控制在疒8。
本發明相比于現有技術，具有以下優點
I、工藝流程簡單易操作，原料便宜易得，生產成本低；
2、從廢水(即步驟2得到的水層)中分離出氯化銨，大大減少了廢水量和廢水處理成本；
3、水解縮合時的PH值易控制，所制得的羥基氟硅油粘度穩定；
4、水解縮合反應溫和，不需要外部加熱或冷卻。
具體實施方式
為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式詳予說明。
在步驟I中，當反應體系的溫度過高時，減慢滴加速度，當反應體系的溫度過低時，則加快滴加速度；反應體系的最終PH值最好控制在7 10，更好的為8 9，因為如果反應體系的最終PH值大于10，則制得的羥基氟硅油中羥基會縮合，粘度增大，而如果反應體系的最終PH值小于7，則制得的羥基氟硅油中羥基也會縮合，使粘度增大，另外羥基氟硅油中的氯尚子殘留量也較大。
步驟2和步驟3為本領域的常見工藝，對于步驟2，要求水洗至中性，水洗溫度為室溫，水洗壓力為常壓；對于步驟3，溫度最好不高于150°C，其它任何可以脫水的條件都能滿足本發明的要求，因為溫度高于150°C，羥基氟硅油也會揮發被脫除，步驟3所得到的羥基氟硅油為無色或淺黃色的液體。
實施例I
(I)水解縮合選用5升四口燒瓶作為反應釜，所述燒瓶裝有攪拌器、平衡加料漏斗、與排風管相連的冷凝器和溫度計。向所述反應釜中加入1800克質量濃度為20%的氨水， 開攪拌，再把2000克純度大于99%的三氟丙基甲基二氯硅烷滴加到反應釜中，通過調節滴加速度，使反應體系的溫度控制在30°C，當反應體系的PH值為9. 5時，停止滴加，繼續反應 2小時，反應體系的最終PH值恒定在8. 8 9. O。
(2)分離水洗將上述得到的液體轉移到帶攪拌器的分離釜中，邊攪拌邊加入水，完全溶解氯化銨(由步驟I反應得到)后，停止加水，靜置分層，下層為油層，上層為水層，然后將水層與油層相分離，將水層洗至中性；
(3)提純將上述得到的油層在脫水溫度為80°C、脫水壓力小于-O. 085MPa的條件下脫水2小時，待油層清澈透明后冷卻，得到粘度為IOOMPa · S的羥基氟硅油；將上述得到的水層用鹽酸中和，控制PH值為7 8，然后用離心機離心分離出800克固體氯化銨。
實施例2
重復實施例I的步驟，調整氨水為2000克，三氟丙基甲基二氯硅烷為2000克，其他不變。水解縮合中，滴加結束后的反應體系的PH值為10，繼續反應2小時后，反應體系的最終PH值為9. (T9. 2。最后得到粘度為115MPa · S的羥基氟硅油，水層中和后分離出900 克氯化銨。
實施例3
重復實施例I的步驟,調整脫水溫度為110°C,脫水壓力小于-O. 085MPa下脫水2 小時，其他不變。最后得到粘度為105MPa *S的羥基氟硅油，水層中和后分離出800克氯化 銨。
以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種羥基氟硅油的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I、水解縮合在攪拌狀態下，向氨水中滴加三氟丙基甲基二氯硅烷，調節滴加速度使反應體系的溫度控制在(T50°C，當反應體系的PH值小于10后，停止滴加，繼續反應I 5小時； 步驟2、分離水洗在攪拌狀態下，向步驟I得到的液體中加入水直至完全溶解氯化銨，然后靜置分層，將水層與油層相分離，水層洗至中性； 步驟3、提純將步驟2得到的油層脫除水分，得到羥基氟硅油；將步驟2得到的水層用鹽酸中和，離心得到固體氯化銨。
2.根據權利要求I所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟I中，所述氨水的質量濃度為20%，所述三氟丙基甲基二氯硅烷的純度大于99%，氨與三氟丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為I. 8 2. 5，反應體系的溫度控制在1(T30°C，反應體系的最終PH值控制在7 10。
3.根據權利要求2所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟I中，所述三氟丙基甲基二氯硅烷的純度大于99. 5%，氨與三氟丙基甲基二氯硅烷的摩爾比為2.廣2.3，反應體系的最終PH值控制在8 9。
4.根據權利要求I所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟3中，脫水溫度小于或等于150°C，脫水壓力小于-0. 085MPa，得到的羥基氟硅油的粘度為3(Tl50MPa S。
5.根據權利要求4所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟3中，得到的羥基氟硅油的粘度為6(Tl00MPa S。
6.根據權利要求I所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟3中，鹽酸中和時的PH值控制在6 8。
7.根據權利要求6所述的羥基氟硅油的制備方法，其特征在于在步驟3中，鹽酸中和時的PH值控制在7 8。
全文摘要
本發明涉及一種羥基氟硅油的制備方法，包括以下步驟步驟1、水解縮合在攪拌狀態下，向氨水中滴加三氟丙基甲基二氯硅烷，調節滴加速度使反應體系的溫度控制在0~50℃，當反應體系的PH值小于8后，停止滴加，繼續反應1~5小時；步驟2、分離水洗在攪拌狀態下，向步驟1得到的液體中加入水直至完全溶解氯化銨，然后靜置分層，將水層與油層相分離，水層洗至中性；步驟3、提純將步驟2得到的油層脫除水分，得到羥基氟硅油；將步驟2得到的水層用鹽酸中和，離心得到固體氯化銨。本發明工藝簡單、分子量分布窄、成本低、廢水少。
文檔編號C07F7/08GK102977372SQ20121047072
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者徐旭東, 羅建文 申請人:福建省邵武市永晶化工有限公司