【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于硅酮与水热或超临界水的反应的碱催化方法。
技术介绍
1、如果固化的硅酮化合物在寿命周期结束之后被丢弃，则它们通常最终到达在填埋场，在那里它们仅可以非常缓慢地分解。通常然后焚烧它们，这导致严重的问题，因为它们在过滤器中硅化并因此堵塞。在这种情况下，粉尘作为副产物与灰分一起获得，并且需要丢弃，这是昂贵且不方便的。
2、用于硅酮再循环的更可持续的解决方案的实例包括酸或碱催化平衡，通过其可以从该方法中排出环状硅氧烷。在此仅发生si-o-si键断裂，而不是si-c键的任何断裂。然而，残余物、严重污染的橡胶或树脂不适合该方法。此外，由于强碱性反应条件，残留物是高毒性的。
3、硅橡胶的水热处理，即硅橡胶与水在高温和高压下的反应，使得可以除了通过平衡的方式可实现的si-o-si键裂解之外，还选择性地裂解si-c键以形成烃和二氧化硅。然而，该方法非常慢，因此不适于转移到工业方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种方法，其中使硅酮在碱存在下与至少200℃的水热水或超临界水反应以形成二氧化硅和烃。
2、在此上下文中被称为水热的水是在高于200℃的温度下的非超临界水，由于大于或等于与该温度相关联的蒸气压的压力，其以液体状态存在。由于存在的压力条件，水在显著超过100℃下仍然是液体。超临界水是指在高于或等于374.12℃和22.1 mpa的临界点的温度和压力下的水。
3、出乎意料地，已经通过水热反应或与超临界水的反应裂解硅酮中的si-c
4、碱使得可以加速这个过程并且在几个小时内实现硅酮的完全裂解。此外，无定形二氧化硅通过碱转化成结晶二氧化硅。在循环经济的意义上，可以将这些产品返回到硅酮生产过程中。取决于所添加的碱的量，另外可以由通过使硅酮反应形成的二氧化硅和作为填料存在的任何二氧化硅形成水玻璃（烷基硅酸盐），这种水玻璃能够在许多行业（例如建筑工业）中用作添加剂。
5、术语硅酮包括其中硅原子通过氧原子结合并且其中至少一些硅原子带有一个或多个有机取代基的低聚或聚合有机硅氧烷，以及包含有机硅氧烷的组合物，如硅橡胶。
6、这些硅酮优选包括按重量计至多1%、特别优选按重量计至多0.1%、特别是按重量计至多0.01%的卤素，特别是氯。
7、除了有机硅氧烷之外，包含有机硅氧烷的组合物可以包含例如填料、催化剂、粘合剂和颜料。填料例如为热解和/或沉淀二氧化硅、硅树脂、白垩和石英。
8、优选使用填充有硅酮树脂或二氧化硅的硅橡胶。特别优选使用包含选自二氧化硅和硅树脂的填料的硅橡胶。
9、合适的碱的实例是碱金属和碱土金属氢氧化物，如lioh、naoh、koh、rboh、csoh、mg(oh)2、ca(oh)2、sr(oh)2、ba(oh)2，碱金属和碱土金属碳酸盐，如li2co3、na2co3、k2co3，碱金属和碱土金属碳酸氢盐，如lihco3、nahco3、khco3，碱金属和碱土金属磷酸盐，如li3po4、na3po4、k3po4、ca3(po4)2，胺，如乙二胺、二亚乙基三胺，酰胺，如氨基钠和氨基钾。
10、优选无机碱，特别是碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐。
11、该方法可以分批或连续进行。
12、该方法中得到的固体混合物优选含有选自石英、正方硅石（keatite）和方英石（cristobalite）的二氧化硅改性体。
13、在该方法中获得的固体混合物包含优选按重量计至多2%、特别优选按重量计至多1%、特别是按重量计至多0.5%的碳。
14、在含甲基硅酮的情况下，所得的气体混合物包含甲烷作为烃。每kg所使用的硅酮可以生产至多达550 g甲烷。
15、在分解过程中，具有苯基基团或更高烷基基团的硅酮形成苯或相应的烷烃，其然后作为除了水相之外的有机相存在。
16、在该方法中优选的温度是250℃至500℃，特别是280℃至400℃并且特别优选300℃至390℃。该方法中优选的压力为10至400巴，特别优选20至320巴，特别是50至280巴，其中压力的下限在每种情况下为与反应温度相关的反应混合物的蒸气压。在该方法中优选的停留时间是1分钟至48小时，特别优选5分钟至24小时，特别是10分钟至12小时。
17、在优选实施方式中，在反应结束之后将反应混合物减压至大气压，并将所得蒸气用于反应物的热回收或预热。因此，可以回收大部分热量。
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1.一种方法，其中使硅酮在碱存在下与至少200℃的水热水或超临界水反应形成二氧化硅和烃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，术语硅酮包括其中硅原子通过氧原子结合并且其中至少一些硅原子带有一个或多个有机取代基的低聚或聚合有机硅氧烷，以及包含有机硅氧烷的组合物。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，术语硅酮是指包含填料的硅橡胶，所述填料选自二氧化硅和硅酮树脂。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，所述硅酮包含按重量计至多1%的卤素。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，所述碱选自碱金属和碱土金属氢氧化物、碱金属和碱土金属碳酸盐、碱金属和碱土金属碳酸氢盐、碱金属和碱土金属磷酸盐、胺和酰胺。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，温度为300℃至400℃。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，压力为10巴至400巴。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，使用含甲基的硅酮并且形成的烃是甲烷。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种方法，其中使硅酮在碱存在下与至少200℃的水热水或超临界水反应形成二氧化硅和烃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，术语硅酮包括其中硅原子通过氧原子结合并且其中至少一些硅原子带有一个或多个有机取代基的低聚或聚合有机硅氧烷，以及包含有机硅氧烷的组合物。
3.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，术语硅酮是指包含填料的硅橡胶，所述填料选自二氧化硅和硅酮树脂。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中，所述硅酮包含按重量...
【专利技术属性】
技术研发人员：特里萨·德勒曼，斯特凡·施密德，尼克拉斯·维恩肯赫弗，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：
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