雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種不含緩沖劑的、在水相條件下合成雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的方法，包括如下步驟：A、使多硫化鈉水溶液、氯丙基三乙氧基硅烷在相轉移催化劑和不溶于水的有機溶劑的水相條件下反應，產生反應混合物；B、從上述反應混合物中分離出雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物。所述步驟B從反應混合物中分離出產品雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的方法包含下述步驟：a、有機相分離：步驟A所得反應混合物上層為有機相，下層為水相，分離出有機相；b、提純有機相：蒸餾提純上述有機相，得到產品雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物。使用本發明方法提高了產率，減少了三廢產生，緩解環保壓力。
【專利說明】雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的生產方法，屬于有機化學品的合成。更具體的是一種不使用緩沖劑在水相條件下生產雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的方法。
【背景技術】
[0002]雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物是生產綠色環保輪胎的一種重要助劑，廣泛應用于硫磺硫化橡膠體系的制品中，通過對無機填料或纖維與橡膠基質的偶聯，從而達到對制品性能的改善。應用在輪胎里，特別是改進了輪胎的耐摩擦性、轉動阻力和耐濕滑性能。
[0003]當前雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的大規模工業生產方法一般有兩種，第一種為有機溶劑工藝如使用醇溶劑、硫化氫、堿金屬醇化物等為原料的合成方法，該方法存在原料為易燃易爆、有毒有害物質，生產不安全的問題，并且存在原料成本高、副產物難處理、尾氣排放等問題；第二種為采用緩沖劑的相轉移催化水相法，如使用堿金屬硫化物或硫氫化物或氫氧化物、水、緩沖劑等為原料的生產方法，該生產方法中必須加緩沖劑，該緩沖劑在后續的生產中為無用的物質需要被當作三廢處理，這樣無疑是增加了原料的投入和三廢的產出。
[0004]另經本發明人的文獻檢索和實踐操作證明，不含緩沖劑的相轉移催化水相法合成雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物尚無成功案例。

【發明內容】

[0005]發明目的:為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種不含緩沖劑的、在水相條件下合成雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物的方法，提聞了廣率，減少了二廢廣生，緩解環保壓力。
[0006]技術方案:為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
一種雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物的生廣方法，所述雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物為通式(I)的化合物:
(C2H5O) 3-S1-C3H6-Sn-C3H6-S1-(0C2H5)3 (I)
其中，n=f 10，η的平均值為2.0-2.7，包括如下步驟:
Α、使多硫化鈉水溶液、氯丙基三乙氧基硅烷在相轉移催化劑和不溶于水的有機溶劑的水相條件下反應，產生反應混合物；
B、從上述反應混合物中分離出雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物。
[0007]優選地，所述不溶于水的有機溶劑包括正庚烷、甲苯或二甲苯。
[0008]優選地，所述步驟A中加入氯化鈉。
[0009]優選地，所述氯化鈉為氯化鈉飽和水溶液。
[0010]優選地，所述步驟B從反應混合物中分離出產品雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的方法包含下述步驟:a、有機相分離:步驟A所得反應混合物上層為有機相，下層為水相，分離出有機相；
b、提純有機相:蒸懼提純上述有機相，得到廣品雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物。
[0011]優選地，所述提純有機相中的蒸餾方式為采用高效分離設備。
[0012]優選地，所述高效分離設備為分子蒸餾設備、降膜式蒸餾設備、刮膜式蒸餾設備或離心式蒸餾設備。
[0013]其中:多硫化納、氣丙基二乙氧基硅烷的加入比例為摩爾比:1:1.9 2.1 ο
[0014]不溶于水的有機溶劑與氯丙基三乙氧基硅烷的質量比為:50-200:100。
[0015]相轉移催化劑投入量為氯丙基三乙氧基硅烷質量的0.5%~?Ο%。
[0016]相轉移催化劑為季銨鹽類，如四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、十二烷基三甲基氯化
銨、芐基三乙基氯化銨。
[0017]有益效果:本發明與現有技術相比，具有下述優點:
1、本發明采用多硫化鈉水溶液為原料，該原料來源廣泛，大工業生產操作安全。
[0018]2、本發明采用不溶于水的有機溶劑作為原料，起到稀釋分散有機相硅烷的作用，減少硅烷和水的接觸，減少了硅烷的水解，提高了產率，減少了三廢產生，緩解環保壓力，回收的有機溶劑用到下一次生產中。
[0019]3、本發明采用相轉移催化劑水相法，但不使用緩沖劑，減少了原料投入，減少了三廢處理，提聞了廣品品質。
[0020]4、本發明投入原料氯化鈉，有利于穩定水相密度，減少氯丙基三乙氧基硅烷與水的接觸，減少聚合風險，提聞得率。
[0021]5、本發明在相轉移催化水相條件下，不控制水相的ΡΗ、不加緩沖劑，在反應體系中加入不溶于的有機溶劑和非必需的氯化鈉，從而減少和防止了有機相硅烷的水解聚合。
[0022]6、本發明采用高效蒸餾分離設備提純產品，可以將溶劑等各雜質的含量降到1%以下，提聞廣品的品質。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例對本發明作更進一步的說明。
[0024]一種雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物為通式(I)的化合物:
【權利要求】
1.一種雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物為通式(I)的化合物:
(C2H5O) 3-S1-C3H6-Sn-C3H6-S1-(0C2H5)3 (I) 其中，n=f 10，η的平均值為2.0-2.7，包括如下步驟: Α、使多硫化鈉水溶液、氯丙基三乙氧基硅烷在相轉移催化劑和不溶于水的有機溶劑的水相條件下反應，產生反應混合物； B、從上述反應混合物中分離出雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物。
2.根據權利要求1所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述不溶于水的有機溶劑包括正庚烷、甲苯或二甲苯。
3.根據權利要求1所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述步驟A中加入氯化鈉。
4.根據權利要求3所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述氯化鈉為氯化鈉飽和水溶液。
5.根據權利要求1所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述步驟B從反應混合物中分離出產品雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的方法包含下述步驟: a、有機相分離:步驟A所得反應混合物上層為有機相，下層為水相，分離出有機相； b、提純有機相:蒸懼提純上述有機相，得到廣品雙[丙基二乙氧基硅烷]二硫化物。
6.根據權利要求5所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述提純有機相中的蒸餾方式為采用高效分離設備。
7.根據權利要求6所述的雙[丙基三乙氧基硅烷]二硫化物的制備方法，其特征在于，所述高效分離設備為分子蒸餾設備、降膜式蒸餾設備、刮膜式蒸餾設備或離心式蒸餾設備。
【文檔編號】C07F7/18GK103772427SQ201410040211
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】陶再山, 李春華, 王金勇, 劉蘭香 申請人:南京曙光硅烷化工有限公司