从硅醇的碱金属盐制备固体的方法技术

本发明专利技术涉及一种从碱金属有机硅酸盐的水溶液中制备固体碱金属有机硅酸盐的方法，所述固体碱金属有机硅酸盐的碱金属与硅的摩尔比为0.1-3，所述水溶液具有不超过5重量％的醇含量和最多1重量％的卤素阴离子含量，其中从所述水溶液中移除水是在惰性液体F的存在下进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及一种在惰性有机液体的存在下从碱金属有机硅酸盐 (organosi 1 iconate)的水溶液中制备固体碱金属有机娃酸盐的方法。 所述碱金属有机硅酸盐也称为有机硅酸的碱金属盐。 碱金属有机娃酸盐例如甲基娃酸钾（potassium methylsiliconate)已经几十年 用于防水（hydrophobicization)特别是无机建筑材料（mineral building material)的 防水。由于碱金属有机硅酸盐在水中良好的溶解性，它们可以水溶液形式施加到固体上，其 在水蒸发后，在二氧化碳的作用下，在固体上形成牢固粘合的、持久的防水表面。因为它们 基本上不含可水解脱除的有机基团，所以有利地发生固化而不释放不期望的挥发的有机副 产物。 碱金属有机硅酸盐特别是甲基硅酸钾和甲基硅酸钠的制备已被多次记载。在大多 数情况下，制备即用型和储存稳定的水溶液是主要目标。 例如，DE 4336600保护了一种连续方法，其以有机三氯硅烷为原料并经由中间体 有机三烷氧基硅烷。这里的一个有利方面是形成的副产物氯化氢和醇被回收，并且形成的 硅酸盐溶液是几乎无氯的。 即用型建筑材料混合物例如水泥或者石膏灰泥（gypsum plaster renders)和刮 膜（knifing)组合物或者瓷砖粘结剂（tile adhesive)主要以袋装或仓的粉末形式运送 到建筑工地，并且仅在那里与补充水（make-up water)混合。这需要可在工地例如在建筑 工地上使用的过程中仅在加入水时被加入到即用型干燥混合物中并在短时间内发挥其防 水作用的固体防水剂（hydrophobicizing agent)。固体形式的有机娃酸盐已经被发现是用 于此目的的非常有效的防水添加剂。然而，迄今仅有少数的用于制备它们的工业应用方法 被公开。 US 2438055公开了固体形式的硅酸盐水合物的制备。在该公开中， 单有机三烧氧基娃烧（monoorganotrialkoxysilane)或者单有机三氯娃烧 (monoorganotrichlorosilane)的水解物与1-3摩尔当量的碱金属氢氧化物在醇的存在下 反应。以水合物形式获得的硅酸盐通过蒸发醇或者通过加入合适的非极性溶剂而结晶出 来。在实施例1中，描述了固体甲基硅酸钠的制备：为了该目的，使1摩尔当量的甲基三乙 氧基娃烧与1摩尔当量的饱和氢氧化钠溶液（即50重量％ )形式的氢氧化钠反应。为了 结晶硅酸盐，将甲醇加入到所述溶液中。显然，这里仅有部分硅酸盐沉淀。母液的蒸发得到 了进一步的固体，其在140°C下用P205干燥时表现出21%的重量损失。对于比例并未提及。 在US 2803561中，将烷基三氯硅烷水解为相应的烷基硅酸并随后将后者与碱金 属氢氧化物反应以制备碱金属硅酸盐的水溶液，其通过加入醇和酮来稳定化。 W02012/022544公开了一种可行的方法，其中优选的有机烷氧基硅烷的水解是通 过碱金属氢氧化物水溶液在惰性溶剂的存在下进行的，并且生成的醇随后与剩余的水一起 蒸出。固体硅酸盐在惰性溶剂中沉淀并可以例如通过过滤或蒸发来分离。一个缺点是醇的 回收伴随着固体的分离。只要移出一些醇，硅酸盐就在混合物中沉淀。但是，水解和干燥/ 分离有利地在两个独立的仪器中进行，其对于各自的方法步骤是最佳的，并且不必放置为 彼此直接相邻。因此，在该情况下悬浮液（在惰性溶剂中的固体）必须从水解车间传送或 转移至干燥车间，其由于不可控的沉降行为而可能导致沉积和技术问题。此外，必须分离由 溶剂、醇和水组成的三组分混合物。醇和水的主要部分可以在合适的与所述惰性溶剂的极 性和密度差下通过简单相分离而分离出。但是，因为乙醇和更高级的醇在常规、工业应用溶 剂中是可溶的并因而仅可通过复杂的精馏从溶剂中分离，所述方法被限制在以甲醇为消除 产物，并因此被限制在以甲氧基硅烷为原料。此外，小部分溶剂基本上溶解于醇/水相中， 使得醇的循环困难。 本专利技术提供一种从碱金属有机硅酸盐的水溶液中制备固体碱金属有机硅酸盐的 方法，所述固体碱金属有机硅酸盐的碱金属与硅的摩尔比为0. 1-3,所述水溶液具有不超过 5重量％的含量的醇和不超过1重量％的含量的卤素阴离子，其中从所述水溶液中移除水 是在惰性液体F的存在下进行的。 由于从水溶液中移除了水，因此以在惰性液体F中的容易分离的悬浮液形式获得 固体金属有机硅酸盐。在该方法中，在制备碱金属有机硅酸盐的水解步骤中形成的解离产 物（优选醇或卤化氢）的简便且彻底的循环是可能的。 碱金属有机硅酸盐的水溶液在许多情况下是可商购的，并且可例如通过使一种或 多种通式1的硅烷与水和碱性碱金属盐反应并移除释放的解离产物HY而制备， Ri-SiYg (1) 其中 R1是具有1-8个碳原子的单价Si-C键合的烃基，并且可以是未取代的或者被甲硅 烧基所取代，所述甲娃烧基被齒素原子、氣基、硫醇基、Ci_6烧基或c i_6烧氧基取代，并且其中 一个或多个非相邻的_CH2-单元可以被-0-、-S-或者-NR3-基团替代，并且其中一个或多个 非相邻的=CH-单元可以被-N =基团替代， Y 是氢、F、Cl、fo或 OR4， R4是具有1-10个碳原子的单价烃基，并且可以是未取代的或者被卤素原子或甲硅 烷基所取代，并且其中一个或多个非相邻的-CH2-单元可以被-0-、-s-或者-NR3-基团替 代，并且其中一个或多个非相邻的=CH-单元可以被-N =基团替代， 其中所述碱性碱金属盐的量使得每一摩尔硅具有至少0. lmol，特别优选至少 0. 3mol，特别是至少0. 5mol，并且不超过3mol，特别优选不超过2mol，特别不超过1. 2mol的 碱金属阳尚子。 通式1中的R1优选是具有1-18个碳原子的单价烃基，并且可以是未取代的或者 被卤素原子、氨基、烷氧基或甲硅烷基取代。特别优选未取代的烷基、环烷基、烷基芳基、芳 基烷基和苯基。烃基R1优选具有1-6个碳原子。特别优选甲基、乙基、丙基、3,3, 3-三氟丙 基、乙烯基和苯基，非常特别优选甲基。 基团R1的另外的实例是：正丙基、2-丙基、3-氯丙基、2-(三甲基甲硅烷基）乙基、 2_(三甲氧基甲硅烷基）乙基，2-(三乙氧基甲硅烷基）乙基、2-(二甲氧基甲基甲硅烷基） 乙基、2-(二乙氧基甲基甲硅烷基）乙基、正丁基、2- 丁基、2-甲基丙基、叔丁基、正戊基、环 戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正^^一烷基、10-^ 條基、正十^烧基、异十二烧基、正十四烧基、正十八烧基、乙條基、條丙基、节基、对氣苯基、 邻（苯基）苯基、间（苯基）苯基、对（苯基）苯基、1-萘基、2-萘基、2-苯基乙基、1-苯基 乙基、3_苯基丙基、3_ (2_氛基乙基）氛基丙基、3_氛基丙基、N_吗琳代甲基、N_卩比略烧基 甲基、3-(N-环己基）氨基丙基、1-N-咪唑烷基丙基。 R1 的另外的实例是 _ (CH 20)n-R8、- (CH2CH20)m-R9和-(CH 2CH2NH)山基团，其中 n、m 和 〇为1-10,特别是1、2或3,并且R8、R9具有R1的含义。 R3优选是氢或具有1-6个碳原子的烷基，并且其是未取代的或者被当前第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
从碱金属有机硅酸盐的水溶液中制备固体碱金属有机硅酸盐的方法，所述固体碱金属有机硅酸盐的碱金属与硅的摩尔比为0.1‑3，所述水溶液具有不超过5重量％的含量的醇和不超过1重量％的含量的卤素阴离子，其中从所述水溶液中移除水是在惰性液体F的存在下进行的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·施特普，C·金贝尔，D·席尔德巴赫，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE