有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，包含以下步骤：A、将有机硅高沸物汽化；B、将水蒸气与气态高沸物分别送入喷射反应器，由相对设置的雾化喷嘴喷出水解反应，生成固态的超细粉末硅树脂和气态副产物HCl；C、硅树脂粉末和水蒸气、HCl气体一并被压入气固旋风分离器，经旋风分离后即得到超细粉末硅树脂固体。本发明专利技术方法将难以处理的反应副产物有机硅高沸物转化成两种可以使用或直接销售的副产品，不仅解决了大量有机硅高沸物所带来的安全与环保问题，而且大大增加了工厂的附加值、提高了收入。所得产品可以用作添加剂或填料使用，出售后可以获得较高的附加值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机硅高沸物的后处理方法，具体涉及一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法。
技术介绍
有机硅高沸物是甲基氯硅烷单体合成过程中产生的一种黄色、带有刺激性气味和强烈腐蚀性的高沸点氯硅烷混合物，以硅-硅键、硅-碳-硅、硅-氧-硅键为主，还含有合成反应残余的不可溶Cu、Zn、Al和少量细硅粉。有机硅高沸物的密度约为1.13g/cm3，沸程为80～215℃。随着世界有机硅工业的迅猛发展，甲基氯硅烷的产量越来越大，导致有机硅高沸物大量产出；采用直接法合成甲基氯硅烷工艺中，每合成一吨粗单体，约会产生5％～10％的高沸物。目前高沸物处理工艺复杂，商业价值低，大量积压堆库，带来了严重的环保压力和安全隐患，并造成了有效资源浪费；因此，有机硅高沸物的合理利用、以获得附加值更高的产品成为了有机单体厂迫在眉睫需要解决的问题。国外有机硅单体厂对高沸物的综合利用做了大量研究工作，主要处理方法是将高沸物高温裂解或催化裂解制备成单硅烷，但是，裂解反应条件非常苛刻。高温裂解的反应温度高达300～900℃，才能使高沸物中的硅-硅键断裂；在如此高温下，积碳现象非常严重。催化裂解的反应温度有所降低，但催化剂用量非常大、无法实现循环利用，反应成本高；催化剂的高选择性往往还会使得高沸物中的部分成分无法裂解；在裂解反应前，高沸物需经过预蒸馏处理，否则固体残渣易使催化剂中毒，且产物中有效成分二甲基二氯硅烷含量少。由此可见，r>使用裂解方法处理有机硅高沸物，投入大成本高，反应条件苛刻，不利于工业化推广。国内有机硅单体厂主要通过醇解和水解反应将高沸物制成硅油、有机硅防水剂、硅树脂或脱模剂。中国专利CN101514244A公开了一种用有机硅高沸物制备高沸硅油的方法，包括醇水解、中和，有机硅高沸物在醇和水的混合液中水解，回流1～4h，再用氮气吹扫反应物，然后加入尿素、氧化锌和碳酸氢铵中和体系中溶解的氯化氢。中国专利CN101456955B也公开了一种用有机硅合成高沸硅油的方法，解决了现有方法中尿素、助熔剂和碳酸氢铵用量过大的问题；主要包括以下步骤：(1)将700重量份的有机硅高沸物和350～420重量份、温度为115～128℃的甲醇注入醇解反应塔，进行醇解反应，排出氯化氢气体；(2)将上述反应物流入脱酸反应釜中脱酸2～3h后注入中和反应釜；(3)重复步骤1、步骤2；(4)在中和反应釜中加入重量份为15～16的水、200～220的尿素、30～40的氧化锌和100～140的碳酸氢钠，进行中和反应；(5)中和后的反应物经过分层、过滤，得高沸硅油产品。上述工艺中，反应所需原料多，而且产物的摩尔质量难以控制，后处理过程操作繁琐，目标产物分离困难，工业生产中有一定难处。中国专利CN101712761B公开了一种用有机硅高沸物制备有机硅树脂的方法，具体步骤为：在有机硅高沸物中滴加重量百分比为50～60％的甲醇，甲醇滴加时间为1～2小时，滴完后醇解2～3小时，然后升温至60～70℃脱氯化氢1～2小时；控制温度在60℃以下，通氨气，当pH≈7时，停止通氨气，过滤，滤渣用溶剂洗涤后过滤，合并滤液蒸馏得有机硅树脂粗产品，然后加入脱色剂脱色，过滤，过滤后的脱色剂与其等量的溶剂一起加热回流脱吸附1～2次，过滤蒸馏，得有机硅树脂产品。中国专利CN102675642A公开了一种利用氯硅烷高沸物制备有机硅树脂的方法，以水、醇和苯类的混合物为底料，把氯硅烷高沸物溶解在苯类溶剂中，制成质量浓度为30～70％的苯类溶液，在搅拌下滴加至底料中水解，水解温度0℃～60℃，反应时间2～5小时；预聚物在90℃～200℃温度，0.4×101.3kPa～0.001×101.3kPa压强条件下缩聚2～24小时，得到室温下为固态的有机硅树脂。但是，在上述制备有机硅树脂的方法中，需要使用有毒性的甲醇或苯类作为反应溶剂，而且后处理过程繁琐，目标产物的质量不够稳定，放大生产后在环保和质量控制方面都有很大压力。因此，研发一种环保压力小、产品质量可控、后处理简单的有机硅高沸物的处理方法是十分必要的。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，该方法不使用有机溶媒，反应过程和后处理过程简单，产物的质量容易控制，适合工业化放大生产。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，包含以下步骤：A、将有机硅高沸物送入温度为170～230℃的汽化器内汽化；B、将过量水蒸气与气态高沸物分别送入喷射反应器的水蒸气输送管和高沸物输送管；水蒸气和气态高沸物由相对设置的雾化喷嘴喷出，气气接触发生水解反应，生成固态的超细粉末硅树脂和气态副产物HCl；C、随着反应的进行，喷射反应器内的压力逐渐增大，将硅树脂粉末和水蒸气、HCl气体一并压入气固旋风分离器，经旋风分离后即得到超细粉末硅树脂固体；旋风分离出的HCl进入吸收塔用水循环吸收，副产盐酸。所述有机硅高沸物的沸程为80～215℃。本专利技术的进一步改进在于：所述有机硅高沸物与水蒸气的进料质量比为100：10～80，优选为100：15～50，最优选100：25～40。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤C中，硅树脂粉末、水蒸气、HCl气体由旋风分离器的中部送入，分离出的HCl气体和水蒸气由旋风分离器顶部分出，分离出的超细粉末硅树脂由旋风分离器底部收集。本专利技术的进一步改进在于：所述步骤C中，分离出的HCl经循环吸收后，副产质量浓度为25～31％的盐酸。本专利技术的进一步改进在于：所述超细粉末硅树脂产品作为阻燃剂或填料使用。本专利技术的有益效果是：本专利技术公开一种通过有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，将汽化后的有机硅高沸物与水蒸气直接接触反应生成超细粉末硅树脂、同时副产盐酸，将大量难以处理的反应副产物有机硅高沸物转化成两种可以使用或直接销售的副产品，不仅解决了大量有机硅高沸物所带来的安全与环保问题，而且大大增加了工厂的附加值、提高了收入。所得产品超细粉末硅树脂粒径小，具有阻燃和脱模功能，和高分子材料具有很好相容性，可以用作添加剂或填料使用，出售后可以获得较高的附加值。副产物盐酸是将反应副产物在吸收塔被水循环吸收制得，对废气HCl进行了吸收，几乎没有废气外排。本专利技术反应过程的附加原料只有水蒸气和水，完全不使用毒性大的有机溶媒，且无废水、废气排放，绿色环保，成本低廉。本专利技术使用传热和传质性能更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，其特征在于包含以下步骤：A、将有机硅高沸物送入温度为170～230℃的汽化器内汽化；B、将过量水蒸气与气态高沸物分别送入喷射反应器的水蒸气输送管和高沸物输送管；水蒸气和气态高沸物由相对设置的雾化喷嘴喷出，气气接触发生水解反应，生成固态的超细粉末硅树脂和气态副产物HCl；C、随着反应的进行，喷射反应器内的压力逐渐增大，将硅树脂粉末和水蒸气、HCl气体一并压入气固旋风分离器，经旋风分离后即得到超细粉末硅树脂固体；旋风分离出的HCl进入吸收塔用水循环吸收，副产盐酸。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，其特征在于包含以下步
骤：
A、将有机硅高沸物送入温度为170～230℃的汽化器内汽化；
B、将过量水蒸气与气态高沸物分别送入喷射反应器的水蒸气输送管和高沸
物输送管；水蒸气和气态高沸物由相对设置的雾化喷嘴喷出，气气接触发生水
解反应，生成固态的超细粉末硅树脂和气态副产物HCl；
C、随着反应的进行，喷射反应器内的压力逐渐增大，将硅树脂粉末和水蒸
气、HCl气体一并压入气固旋风分离器，经旋风分离后即得到超细粉末硅树脂固
体；旋风分离出的HCl进入吸收塔用水循环吸收，副产盐酸。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅高沸物制备超细粉末硅树脂的方法，
其特征在于：所述有机硅高沸物的沸程为80～215℃。
3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵向东，杨庆红，席先锋，祝爱娟，朱雪锋，田春，
申请(专利权)人：浙江中天氟硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33