本发明属于半导体材料
技术领域：
，尤其涉及一种制备三甲基铝的生产方法。
背景技术：
：三甲基铝(tma)是一种重要的有机金属化合物，广泛应用于有机催化、有机合成、高分子化学工业和国防科技等重要领域。近年来，随茂金属、后过渡金属和非茂金属等催化剂体系的飞速发展，tma作为合成上述催化剂体系中最主要的助催化剂(生产甲基铝氧烷的主要起始原料)，在有机工业尤其是高分子化学工业中显示出了重要性。国外生产tma的厂家为了限制我国在聚烯烃催化领域的研发，限制tma出口中国，并大幅度提高了价格。所以，关于研究开发降低催化剂成本并形成有自主知识产权的合成tma的新方法具有非常重要的意义。有关tma合成的方法很多，按照不同反应机理进行分类主要包括还原法、格氏试剂法、超声波辐射法和烷基交换法等。从环保、成本和放大工艺的难易程度等方面考虑，其中比较可行的方法是卤代烷烃与三烷基铝在适当的催化剂催化作用下发生烷基交换反应合成tma。但是目前使用的催化剂合成tma的产率较低，一般小于85%，这就给后期的纯化及环保带来了很大的压力，使得纯化工艺复杂，成本较高，不利于三甲基铝制备工艺的工业化。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向反应容器中加入烷基碘，再向烷基碘中加入催化剂和引发剂，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝，控制反应温度为60～80℃，反应时间≥10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化获得产物三甲基铝；其中，所述催化剂为sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂，所述引发剂为1-碘丁烷。进一步地，所述催化剂的加入质量为烷基碘质量的1/8～1/7；引发剂的加入质量为烷基碘质量的1/10。进一步地，所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂的制备方法为：1)配置前驱体溶液，所述前驱体溶液为sbcl3、nbcl5和1,2-丙二醇的乙醇溶液，前驱体溶液中各组分的质量百分比分别为：sbcl310%、nbcl55%～6%，1,2-丙二醇的体积分数为100～150ml/l；2)将sno2粉末浸泡在所述前驱体溶液中，充分浸润后取出，烘干，然后置于450～480℃环境中煅烧1～2h，即获得所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。进一步地，所述sno2粉末的浸泡质量和前驱体溶液体积比为50～100g/l。进一步地，所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂经表面改性处理，改性方法为：将sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂置于密闭容器中，用n2将密闭容器中的空气驱除，然后将六甲基二硅氮烷引入封闭容器内，密封容器，将容器内的混合物加热至180～200℃保温2～4h，然后容器自然冷却至室温，固液分离、烘干获得改性后的sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。进一步地，所述精馏参数为120～130℃常压蒸馏。从以上技术方案可以看出，本发明的优点是：本发明改进了现有技术中合成三甲基铝的方法，试验对比发现，通过本发明制备的催化剂，使得三甲基铝的产率显著提高，杂质含量减少，有利于后续纯化工艺设计，节省了生产成本，减少了后续处理及环保压力。具体实施方式下面结合实施例进行详细的说明：实施例1一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，反应液精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。本实施例所述的sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂的制备方法为：1)配置前驱体溶液，所述前驱体溶液为sbcl3、nbcl5和1,2-丙二醇的乙醇溶液，前驱体溶液中各组分的质量百分比分别为：sbcl310%、nbcl55%，1,2-丙二醇的体积分数为100ml/l；2)将sno2粉末浸泡在所述前驱体溶液中，sno2粉末的浸泡质量和前驱体溶液体积比为50g/l，充分浸润后取出，烘干，然后置于450℃环境中煅烧1h，即获得所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。实施例2一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。本实施例所述的sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂的制备方法为：1)配置前驱体溶液，所述前驱体溶液为sbcl3、nbcl5和1,2-丙二醇的乙醇溶液，前驱体溶液中各组分的质量百分比分别为：sbcl310%、nbcl56%，1,2-丙二醇的体积分数为120ml/l；2)将sno2粉末浸泡在所述前驱体溶液中，sno2粉末的浸泡质量和前驱体溶液体积比为70g/l，充分浸润后取出，烘干，然后置于460℃环境中煅烧1h，即获得所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。实施例3一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。本实施例所述的sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂的制备方法为：1)配置前驱体溶液，所述前驱体溶液为sbcl3、nbcl5和1,2-丙二醇的乙醇溶液，前驱体溶液中各组分的质量百分比分别为：sbcl310%、nbcl56%，1,2-丙二醇的体积分数为150ml/l；2)将sno2粉末浸泡在所述前驱体溶液中，sno2粉末的浸泡质量和前驱体溶液体积比为100g/l，充分浸润后取出，烘干，然后置于480℃环境中煅烧1h，即获得所述sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。实施例4一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsb2o3-sno2-nb2o5改性复合催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。本实施例所述的sb2o3-sno2-nb2o5改性复合催化剂的制备方法为：1)配置前驱体溶液，所述前驱体溶液为sbcl3、nbcl5和1,2-丙二醇的乙醇溶液，前驱体溶液中各组分的质量百分比分别为：sbcl310%、nbcl56%，1,2-丙二醇的体积分数为150ml/l；2)将sno2粉末浸泡在所述前驱体溶液中，sno2粉末的浸泡质量和前驱体溶液体积比为100g/l，充分浸润后取出，烘干，然后置于480℃环境中煅烧1h，即获得sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂；3)将sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂置于密闭容器中，用n2将密闭容器中的空气驱除，然后将六甲基二硅氮烷引入封闭容器内，密封容器，将容器内的混合物加热至180～200℃保温2h，然后容器自然冷却至室温，固液分离、烘干获得改性后的sb2o3-sno2-nb2o5复合催化剂。对比例1一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsb2o3作为催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。对比例2一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gsno2作为催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。对比例3一种制备三甲基铝的生产方法，包含以下步骤：(1)先向密封反应容器通入氮气去除空气，向容器中加入碘甲烷200g，再向烷基碘中加入26gnb2o5作为催化剂和20g1-碘丁烷，充分搅拌均匀获得混合物悬浊液；(2)搅拌过程中向混合物悬浊液中加入三乙基铝100g，控制反应温度为60～80℃，反应时间为10h；(3)反应结束后将反应液和催化剂分离，精馏纯化，精馏参数为120～130℃常压蒸馏，最终获得产物三甲基铝粗品。实施例5分别测试实施例1～4和对比例1～3所得三甲基铝粗品中三甲基铝的含量，并计算相应的三甲基铝的产率，结果如表1所示。表1试验组三甲基铝的产率实施例190.6%实施例291.3%实施例390.8%实施例493.2%对比例171.7%对比例257.4%对比例368.4%如表1可知，本发明制备的催化剂，相比于现有技术中使用的铋、钒化合物催化剂，使得三甲基铝的产率显著提高，杂质含量减少，有利于后续纯化工艺设计，节省了生产成本。对比实施例4和实施例2可知，本发明所述改性过程能够进一步提高复合催化剂的催化活性，宏观上表现为产率进一步提高。以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12