六甲基二硅氧烷的制备方法

背景技术

六甲基二硅氧烷作为有机硅下游产品生产的初级原料在有机硅生产中具有重要 作用，如应用于制备个人保护和化妆用品、医用消泡剂和润滑剂、食品工业脱模剂、交通器 械及仪表用阻尼液和刹车油、冷热载体、涂料橡胶塑料添加剂等。

六甲基二硅氧烷不仅做为生产有机硅下游产品的原料，现在更多直接应用于清洗 行业。六甲基二硅氧烷做为环状和线状挥发性甲基硅氧烷（VMSs)的代表，与环境友好，不 像氟碳类清洗剂一样破坏臭氧层。在美国，挥发性甲基硅氧烷硅油是挥发性有机化合物 (VOC)法规的免检产品，可用作受法规限制的溶剂的替代品，使配方更有益于人类健康和环 境保护。可以作为电子、国防和航空工业使用的精密设备所用清洗剂的替代品。为此有机硅 巨头道康宁公司特别设计以六甲基二硅氧烷为主适用于清洁航空导航系统组件、医疗仪器 及电子元件的清洗剂，其低表面张力的特性允许其被很快涂布，并有效驱除密封处的污染， 也是油类，润滑剂，涂料及硅酮聚合物等的优异载体，适合于要求高净度的载体应用。

六甲基二硅氧烷的高端应用对其质量也提出了更高的要求。六甲基二硅氧烷中的 硅羟基（以三甲基硅醇为代表）有较强的酸性，由于它的存在无法合成预期结构的硅氧烷 分子；氯离子能够增强腐蚀作用从而大幅度的缩短仪器的使用寿命，效果最为明显的就是 在酸性清洗剂中的氯离子，如用奥氏体不锈钢制造的压力容器中，如果有氯化物溶液存在 会产生应力腐蚀，即使是微量的氯离子，也可能产生应力腐蚀。无论是有机硅下游加工还是 高端清洗行业都需要硅羟基含量低，氯含量低的六甲基二硅氧烷产品。

中国专利CN 101362777A提出了一种制备六甲基二硅氧烷的工艺，将三甲基一氯 硅烷加入到碳酸盐中固液反应，然后经烘蒸收集六甲基二硅氧烷，其产品的主要技术指标 只有含量>99.0%，而且制备过程中不可避免的产生了含油的固体氯化物，很难回收提纯， 增加了处理难度且污染环境。

幸松民在《有机硅产品合成工艺及应用》中指出，工业上由三甲基一氯硅烷水解缩 合制备六甲基二硅氧烷，并描述了其生产过程，将三甲基一氯硅烷和水按比例通入搪瓷水 解釜中水解，生成的水解物及稀盐酸进入分层器。上层水解物流出后经水洗、碳酸钠溶液中 和、脱水、分馏后得到纯度大于98% (质量分数）、收率高于95%的六甲基二硅氧烷。该方 法虽然较易实施，但是不容忽视的是水解产生的稀酸水因为酸水浓度低含油量高，而不易 被再利用，使用碳酸钠溶液中和后产生了含油含盐废水无法再利用，这都对环境保护造成 了压力。

国内销售六甲基二硅氧烷产品提供的主要技术指标除了含量外也只是增加了一 个硅醇含量（％):< 1.0%。由于六甲基二硅氧烷的来源众多，有来自于生产盘尼西林和 头孢类抗生素的副产物，也有生产六甲基二硅氮烷的副产物，特别是药物副产的六甲基二 硅氧烷杂质众多，还含有大量甲苯、四氢呋喃等有机溶剂。这就造成了六甲基二硅氧烷的质 量差别极大，很难被应用于要求较高的场合。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步描述。

实施例中气相色谱的分析结果是在安捷伦7890A气相色谱仪上获得的，进样量 Iul ;分流比100 : 1 ;进样口温度250°C ;载气为氦气；氢火焰离子化检测，检测器温度 300°C ;色谱柱Hp-5 ;氯含量分析结果是通过三菱化学T0X-2100H总氯/硫分析仪获得的； 水分含量结果是在平沼化学AQV-200微量水分测定仪上获得的。

所述的制备高品质六甲基二硅氧烷的方法，步骤如下：

(1)在IL四口烧瓶中加入325g纯水，将400g三甲基一氯硅烷（山东东岳有机硅 材料有限公司产品，纯度99. 540% )滴加到纯水中，通过控制滴加速度和换热条件使反应 温度保持30°C，剧烈搅拌使容器外围液体线速度达到8m/s，滴加完后取样气相色谱分析， 分析结果：二甲基一氣娃烧：5. 949 *%，二甲基娃醇：0. 138 *%，TK甲基_娃氧烧：93. 204%。

(2)搅拌Ih后气相色谱分析结果：三甲基一氯硅烷：1. 093 %，三甲基硅醇： 0. 162%，六甲基二硅氧烷：97. 890%。分出下层酸水，滴定法测定盐酸浓度为30. 86%。 [0036] (3)在油相中加入325g纯水，高速搅拌水洗0. 5h，气相色谱分析结果：三甲基一氯 硅烷：0.001%，三甲基硅醇：0.180%，六甲基二硅氧烷：98.978%。总氯含量：78(^111。

同样水洗过程再重复1次后总氯含量的降到17ppm。水洗过程中得到的第2次的 稀酸水用于第1次水洗，第1次水洗后的酸水用于前步水解。

(4)将所得油相转入5L玻璃弹簧填料式精馏塔进行精馏。收集99〜102°C馏分， 可以获得六甲基二硅氧烷。其中收率达到97. 5%，六甲基二硅氧烷99. 99%，三甲基一氯硅 烷检测不出（小于lppm)，总氯含量检测不出（小于lppm)，硅羟基（以三甲基硅醇计）含 量0. 01 %，水分含量38ppm的产品。