《_氯丙基三氯硅烷合成新工艺》.pdf.pdf

)- 氯丙基三氯硅烷是硅烷偶联剂中最基本的单体,以其为主要生产原料可以深加工生产几十种高档硅烷偶联剂等产品[1-3] ,如)- 氯丙基三乙氧基硅烷% )- 氯丙基三甲氧基硅烷% )- 氨丙基三乙氧基硅烷%牙科复合树脂% 有机硅抗菌整理剂%光学玻璃防雾剂等& 硅烷偶联剂主要应用于玻璃纤维增强材料中和橡胶制品,可强化复合材料的物理性能,如强度% 韧性% 电性能% 耐水%耐腐蚀性等;另外,还用作环氧% 丁腈橡胶等粘接剂和聚氨酯% 氯丁橡胶等密封剂中的增粘剂等&硅烷偶联剂是继有机硅三大产品-- - 硅油% 硅橡胶% 硅树脂之后的第四大类有机硅产品,其在有机硅工业中的地位日趋重要,已成为现代有机硅工业% 有机高分子工业% 复合材料工业以及相关高新技术领域中必不可少的配套化学助剂& 由于该产品涉及的行业很宽,而且其行业发展很好,产品售价不断攀升,因此该产品具有很好的市场前景& 自)- 氯丙基三氯硅烷实现工业化生产以来,国内外围绕催化剂%优化反应条件%降低成本%提高收率等热点研究课题对该产品的合成研究一直没有中断过[4-6] ,尽管提出了多种有理论研究价值的工艺和方案[7,8] ,但就以三氯硅烷和氯丙烯为原料合成)- 氯丙基三氯硅烷而言,有工业化应用价值的工艺方案并不多& 在前人工作的基础上[9-11] ,以有机合成理论和催化剂有关理论为指导,根据硅氢加成有关机理[12-14] 提出了以氯铂酸作为主催化剂% 在反应体系中加入脂肪胺类化合物作为助催化剂%2,4- 戊二酮等作为催化剂活化剂% 苯二酚类化合物作为抑制剂的合成新思路&经过小试% 工业规模中试并在5 000 t/a 装置上运行近一年,表明使用的各种助剂达到设计目标,确定的生产工艺合理可行,产品质量稳定&同时生产中采用真空条件下刮板薄膜蒸发器提纯,产品含量稳定在99%以上,%以上& * 原理!@ ! 现有生产工艺评价)- 氯丙基三氯硅烷的制备方法根据原料和工艺的不同可以分为单一催化剂法%配位络合催化剂法%催化溶剂法等& 单一催化剂法主要有以下不足: (1)生产周期长;(2)原料(以三氯氢硅计)转化率低; (3)副反应多,成品)- 氯丙基三氯硅烷含量低,杂质含量高,使)- 氯丙基三氯硅烷在某些重要应用场合无法使用&产品质量与美国% 德国同类产品相比差距太大& 配位络合催化剂法与催化溶剂法有如下优点: (1)可减少反应副产物,使反应收率达到70%以上; (2)反应中使用的铂% 铑% 钯化合物或络合物催化剂比现有技术中使用量减少30% &尽管如此,该工艺产品收率仅70%左右,含量不超过99%,经济效益与传统生产方法相比无明显优势& !@ # 新工艺创新之处(1)在反应体系中加入助催化剂%活化剂等,维持硅氢加成反应中催化剂的高活性和优良的稳定性; (2)抑制剂的加入,抑制并减少了副反应的发生,有助于三氯氢硅转化率的提高;(3)采用先进的刮板薄膜蒸发器精馏装置提纯,使得产品含量由95% *97%提高到99%,%以上,收率高%成品含量高%杂质少& !@ A 反应方程式 ClCH 2CH=CH 2 +HSiCl 3 < ClCH 2 CH 2 CH 2 SiCl 3 A 收稿日期 B 2009-08-07 A 作者简介 B张中法(1966-),男,高级工程师,从事化工企业科研管理及设计