专利名称：三(三烷基硅氧基)甲基烷烃的制造方法
技术领域：
本发明涉及到一种三(三垸基硅氧基)甲基烷烃的制造方法。
背景技术：
本发明涉及如以下通式(I )的三(三烷基硅氧基)甲基烷烃的制造方法: ,0——Si:~R,
R-
、R
3
-O——Si;^R2 R3 O——Si^R2
R3 ( I )
其中R表示氢或线性或分支的C广do烷基；R!、 R2和R3各自独立的表示线性
或分支的C广Cu)烷基。
由于这种硅烷具有甲硅垸基的特殊分子结构，因而既可应用在树脂合成上， 与没有添加本硅烷的树脂相比具有更好的抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性和 热稳定性，应用了本硅烷以后树脂还具有色泽鲜艳、保色力强、耐温及快干的 优点。
目前，还没有发现有相关文献报道过本发明所述的通式(I )的三(三烷 基硅氧基)甲基垸烃的制造方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将提供一种通式(I )的三(三烷基硅氧 基)甲基烷烃的制造方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是如以下通式(I )的三 (三垸基硅氧基)甲基烷烃的制造方法
<formula>formula see original document page 5</formula>其特征在于它是用通式(II)的三羟基甲基垸烃和通式(III)的六烷基二硅 氮垸化合物为原料在离子交换树脂的催化下反应制备的；
<formula>formula see original document page 5</formula>上式中R表示氢或线性或分支的C广d。烷基；R,、 R2和R3各自独立地表
示线性或分支的C广Cu)烷基；并且R、 &、 R2或R3可特别地选自甲基乙基、正 丙基、正丁基、异丁基、叔丁基。
包括如下步骤
(一) 将通式(II)的三羟基甲基烷烃投入反应釜内，然后向反应釜中加入离
子交换树脂作为催化剂；
(二) 向反应釜内滴加通式(III)的六烷基二硅氮烷化合物，随着反应的进行，会有副产氨气生成，滴加时温度控制在10°C 100°C，釜内压力控制在0 0.2Mpa;
(三)滴加结束以后，在10。C-150。C保温反应4~6小时，保温时釜内压力控制 在0 0.2Mpa;
(四)等反应完毕后，将物料通过滤布，就可将反应液中的离子交换树脂过滤 掉，得到的就是高纯度的产品。
上述的整个反应过程可优选在惰性气体的保护下进行。
上述的通式(II)的三羟基甲基浣烃的纯度优选为大于95%，其含水量小 于3000PPm。
上述的化合物(III)六烷基二硅氮烷化合物的纯度优选为大于95%。 反应过程中使用的催化剂优选为强酸性阳离子交换树脂，并且加入的催化 剂的量为原料总质量的0.1~10%，优选为3~5%。
上述反应过程中原料的摩尔配比为化合物(II):化合物(111)=1 : i.5~i.8。
若通式(III)化合物高于上述的摩尔比会造成通式(III)化合物过量很多，造 成浪费，经济效益上不合算，如果通式(III)化合物低于上述摩尔比，则无法 保证所有的轻基进行甲硅烷基化反应。
在整个制造过程中，在滴加通式(III)六烷基二硅氮垸化合物的过程中温
度优选控制在60°C~80°C;因为如果温度低于60°C，产品反应较慢，反应时间 延长，如果温度高于80°C，通式(III)六垸基二硅氮烷化合物容易被生成的氨 气带走，造成物料损失。而在保温合成反应过程中，温度则优选控制在120°C~150 °C;因为如果温度低于120°C，产品反应较慢，反应时间延长，如果温度高于 150°C，产品容易发现分解，导致反应液中产品的含量下降。
由于本反应有氨气生成，因此需要对反应容器中的压力进行控制，滴加时由于生成的氨气量比较大，因此其釜内压力控制在0 0.2Mpa，优选压力不能大 于0.2Mpa，以免提高对设备的要求。
本发明的优点是工艺相对简单，转化率高，选择性好，生产率较高，得 到的产品纯度高、品质稳定。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不应受到这些实 施例的任何限制。
实施例1:
由三羟基甲基丙烷制备三(三甲基硅氧基)甲基丙垸
在装有夹套内恒温循环油加热、机械搅拌、滴加装置、尾气吸收塔、塔顶
回流器的反应容器中加入100g三羟基甲基丙烷和12g强酸型阳离子交换树脂， 然后升温到120'C，滴加280g六甲基二硅氮垸，生成的氨气经过回流器进入尾 气吸收塔，在整个过程中反应体系中为微正压，滴加过程中发现六甲基二硅氮 垸被生成的氨气带出反应体系，有50g左右.继续反应，发现因为六甲基二硅氮 垸损失太多，三羟基甲基丙烷转化率不到75%。
在装有夹套内恒温循环油加热、机械搅拌、滴加装置、尾气吸收塔、塔顶 回流器的反应容器中加入100g三羟基甲基丙烷和12g强酸型阳离子交换树脂， 然后升温到2(TC (室温)，滴加280g六甲基二硅氮烷，生成的氨气经过回流器 进入尾气吸收塔，在整个过程中反应体系中为放出的氨气量很少，反应比较慢， 然后升温到80'C保温，反应速度一下子加快，生成大量氨气，并有很多六甲基 二硅氮烷被带走，约有60g.继续反应，最终因为六甲基二硅氮烷损失太多，三 羟基甲基丙烷转化率不到70%。
本实施例证明如果滴加温度不控制好，则六甲基二硅氮烷的损耗是相当大的，因此必须控制滴加的温度。 实施例2:
由三羟基甲基丙垸制备三(三甲基硅氧基)甲基丙烷。
在装有夹套内恒温循环油加热、机械搅拌、滴加装置、尾气吸收塔、塔顶
回流器的反应容器中加入100g三羟基甲基丙烷，然后升温到8(TC，加入12g强 酸型阳离子交换树脂作为催化剂，搅拌均匀，然后滴加280g六甲基二硅氮烷， 生成的氨气经过回流器进入尾气吸收塔，在整个过程中反应体系中为微正压， 滴加完毕后在120-130。C反应5小时，三羟基甲基丙垸转化率100%，但是产品 呈中性，将树脂过滤掉以后，反应液中产品含量高于97%，可以直接作为成品， 产品为312g。
本实施例证明如果使用阳离子交换树脂为催化剂，三羟基甲基丙烷制备三 (三甲基硅氧基)甲基丙烷反应不仅可以进行完全，而且工艺非常简单。
实施例3:
由三羟基甲基丁垸制备三(三甲基硅氧基)甲基丁烷，整个反应过程在氮 气保护下进行。
在装有夹套内恒温循环油加热、机械搅拌、滴加装置、尾气吸收塔、塔顶 回流器的反应容器中加入100g三羟基甲基丁烷，然后升温到80。C，加入16g强 酸型阳离子交换树脂作为催化剂，搅拌均匀，然后滴加260g六甲基二硅氮烷， 生成的氨气经过回流器进入尾气吸收塔，在整个过程中反应体系中为微正压， 滴加完毕后在120-130。C反应5小时，三羟基甲基丙烷转化率100%，但是产品 呈中性，将树脂过滤掉以后，反应液中产品含量高于97%，可以直接作为成品，产品为325g。
本实施例证明如果使用阳离子交换树脂为催化剂，三羟基甲基丁烷制备三 (三甲基硅氧基)甲基丁垸的反应不仅可以进行完全，而且工艺非常简单。
权利要求
1、三(三烷基硅氧基)甲基烷烃的制造方法，其结构如通式(I)其特征在于它是用通式(II)的三羟基甲基烷烃和通式(III)的六烷基二硅氮烷化合物为原料在离子交换树脂的催化下反应制备的；上式中R表示氢或线性或分支的C1～C10烷基；R1、R2和R3各自独立地表示线性或分支的C1～C10烷基。包括如下步骤(一)将通式(II)的三羟基甲基烷烃投入反应釜内，然后向反应釜中加入离子交换树脂作为催化剂；(二)向反应釜内滴加通式(III)的六烷基二硅氮烷化合物，随着反应的进行，会有副产氨气生成，滴加时温度控制在10℃～100℃，釜内压力控制在0～0.2Mpa；(三)滴加结束以后，在10℃-150℃保温反应4～6小时，保温时釜内压力控制在0～0.2Mpa；(四)等反应完毕后，将反应液中的离子交换树脂过滤掉，得到的就是高纯度的产品。
2、 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于整个反应过程在惰性气 体的保护下进行。
3、 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于R、 R" R2或R3选自甲基乙基、正丙基、正丁基、异丁基、叔丁基。
4、 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的通式(II)的三羟基甲基垸烃的纯度为大于95%,其含水量小于3000PPm。
5、 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的通式(III)六烷基二硅氮烷化合物的纯度为大于95%。
6、 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于使用的催化剂为强酸性阳离子交换树脂，并且加入的催化剂的量为原料总质量的0.1~10%。
7、 根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于加入的催化剂的量为原料总质量的3~5%。
8、 根据权利要求1~7中任一权利要求所述的制造方法，其特征在于反应过程中原料的摩尔配比为化合物(II):化合物(III) =1 : i.5~i.8。
9、 根据权利要求1~7中任一权利要求所述的制造方法，其特征在于在滴加通式(III)六垸基二硅氮垸化合物的过程中温度控制在6(TC 8(rC。
10、 根据权利要求1 7中任一权利要求所述的制造方法，其特征在于在 保温合成反应过程中，温度控制在120°C~150°C。
全文摘要
本发明公开了一种三(三烷基硅氧基)甲基烷烃的制造方法其特点是它是用三羟基甲基烷烃和六烷基二硅氮烷化合物为原料，在离子交换树脂的催化下进行反应，最后将反应液中的树脂过滤掉就可得到所需的产品。本发明的优点是工艺相对简单，转化率高，选择性好，生产率较高，得到的产品品质稳定，其反应液纯度就可以达到97％以上。
文档编号C07F7/18GK101423527SQ20071013464
公开日2009年5月6日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者方剑慧, 赵世勇, 剑 陈, 陶荣辉 申请人:张家港市国泰华荣化工新材料有限公司