Способ получения олигодиэтилсилоксанов

О П И С А Н И Е 011887586ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик22) Заявлено 28.12.79 (21) 2860744/23-05с присоединением заявки23) Приоритет 86 77/ Государственныи комитет СССР до делам изобретений и открытий,8) 45) Дата опубликования описания 07.12.8 Королева,1хина инев; Т. ВИ; С. Аид 2) Авторы изобретения. федотов, С, И. Па Л, А, Голубчикова 71) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИГОДИЭТИЛСИЛОКСАНО Изобретение относится к области химической технологии, точнее к способу получения олигодиэтилсилоксанов, применяемых в качестве приборных жидкостей основ копсистентных смазок, теплоносителей, рабочих жидкостей, модификаторов синтетического волокна.Известен способ получения олигодиэтилсилоксанов перегруппировкой согидролизата смеси этилэтоксисиланов в присутствии сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола 1.Недостатком этого способа является отравление катализатора сульфоэтпловым эфиром, образующимся при взаимодействии этилэтоксисиланов с сульфогруппами катализатора.Наиболее близким по технической сущности и достигнутым результатам к данному изобретению является взятый за прототип способ получения олигодиэтилсилоксанов перегруппировкой согидролизата смеси этилэтоксисиланов, содержащего, мол. %: диэтилсилоксигрупп 65 - 93, триэтилсилоксигрупп 4,4 - 20,0, этоксигрупп 0,5 - 10,0 и моноэтилсилоксигрупп 0,1 - 7,0, в каскаде трех реакторов на неподвижном слое сульфокатионита - сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола в присутствии 1 - 4% воды при 95 - 105 С с послелующей отлувкои азотом воды и этилового спирта в обогреваемой до 130 в 1 С полой трубке Я . Этот спосоо обеспечивает непрерывность процесса и дает возможность повы сить качество олигодиэтилсилоксанов - снизить содержание этоксильных групп в продукте перегруппировки.Недостатком указанного способа является сложность технологического оформления 1 О процесса, связанная с тем, что каталитическая перегруппировка и последующая отдувка побочных продуктов реакции осуществляется при разных температурах. Технологическая схема состоит из трех каскадов, 15 каждый каскад содержит два аппарата сразличными тепловыми потоками, при этом в первом каскаде сульфокатионит (как катализатор перегруппировки) практически не работает, в нем происходит, в основном, 20 только процесс деэтоксилирования. Крометого, способ характеризуется недостаточно высокой производительностью, обусловленной скоростью подачи продукта согидролиза на каталитическую перегруппировку.25 Целью изобретения является упрощениепроцесса и увеличение его производительности.Поставленную цель достигают за счет того, что олиголиэтилсилоксаны получают пезо регруппировкой при 110 - 120 С в режиме887586 Т аб лица 1 Сравнительная характеристика параметров процесса каталнтнческой перегруппировки олнгоэтилснлоксанов н выхода и характеристика продукта каталитической перегруппировки по предлагаемому способу и способу прототипуа Э о л; и о ч ж а 3 оЛ 1: а Данные по Наименование показателей процесса каталитнческой перегруппировкипримеру 3 примеру 1 примеру 2 прототипу Вязкость смеси олигоэтилсилоксанов, загружаемых на каталитнческую перегруппировку, ССТСодержание этоксигрупп, в смеси олнгоэтилсилоксанов, загружаемых на перегруппировку %Количество аппаратов каталнтической перегруппировкиТемпература процесса каталитической перегруппировки, СТемпература отдувкн побочных продуктов, С Скорость подачи жидкости на каталнтнческую перегруппировку, мл/чСкорость подачи азота, л/минСодержание этоксигрупп в продукте каталитической перегруппировки, %Вязкость продукта каталитнческой перегруппировки, сстВыход целевой жидкости (ПЗС) цри рззгонке продукта каталитической перегруцпировкн, % 12 17 12 2,5 110 в 1 110 в 1 110 в 1 110 в 1 110 в 1 110 в 1 100 130 в 1301,5 301,5 0,2 0,13 0,0 б 0,0 б 52 50 57 73 1 О 50,8 50,0 52 51,7 псевдоожижения согидролизата смеси этилэтоксисиланов, содержащего, вес. %: диэтилсилоксигрупп 65 - 95, триэтилсилоксигрупп 5 - 20, моноэтилсилоксигрупп 0 - 10 и этоксигрупп 0,5 - 10, в присутствии катализатора - сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола и воды в количестве 1 - 4% от веса согидролизата с одновременной продувкой инертным газом.Способ осуществляют следующим образом, В вертикальный аппарат, состоящий из двух зон (нижней цилиндрической реакционной зоны и верхней сепаратора) и снабженный приборами контроля температуры, на вмонтированную в цилиндрическую часть аппарата сетку загружают катализатор - сульфи ров анны й сопол имер стирола и дивинилбензола, затем сверху реакционной зоны производят непрерывную подачу с заданной скоростью согидролизата, содержащего, вес. %: диэтилсилоксигрупп 65 - 95, триэтилсилоксигрупп 5 - 20, моноэтилсилоксигрупп 0 - 10 и этоксигрупп 0,5 - 10, и воды (2 - 4% от веса олигоэтилсилоксанов), одновременно снизу реакционной зоны под сетку с катализатором подают азот со скоростью (1,4 - 1,6 л/мин), позволяющей вести процесс каталитической перегруппировки в режиме псевдоожижения на системе газ-жидкость-твердое вещество и обеспечивающей высокую эффективность проведения процесса диэтоксилирования и каталитической перегруппировки за счет высокоразвитой поверхности контакта фаз. Температура в реакционной зоне 100 - 120 С. Пары воды и спирта отделяют в сепараторе и затем собирают в сборнике,жидкость (продукт каталитической перегруппировки) через переливной патрубок стекает в нижнюю часть реакционной зоны аппарата и поступает на вакуумную разгонку. От продукта каталитической перегруппировки отделяют легколетучие фракции. Кубовый остаток с температурой кипения выше 250 С при Р 1 - 5 мм рт. ст. и вязкостью 200 в 5 сст при 20 С является 1 О целевым продуктом. Легколетучие продук.ты могут быть разогнаны с целью получения жидкостей с вязкостью, сст, при 20 С: 1,5 - 4,5 (ПЭС), 6 - 12 (ПЭС), 14 - 17 (ПЭС-З), 42 - 48 (ПЭС) или подвергнуты 15 каталитической перегруппировке с цельюполучения жидкости с вязкостью 200 - 500 сст (ПЭС) . Пример 1. В реакционный аппарат на 20 сетку загружают 6 г катализатора и начинают непрерывную подачу сверху жидкости - смеси олигоэтилсилоксанов (с вязкостью 12 сст и содержанием этоксигрупп 4%) со скоростью 30 мл/ч и воды со скоро стью 0,6 - 1,2 мл/ч, а снизу азота со скоростью 1,5 л/мин. Продукт перегруппировки из реактора стекает вниз аппарата и в сборник, Пары спирта и воды вместе с азотом поступают в сепаратор и затем собира ются в ловушке. Катализат (продукт каталитической перегруппировки) разгоняют в вакууме (1 - 5 мм рт. ст.) и выделяют жидкость с температурой кипения выше 250 С (ПЭС). Характеристика жидкости пред ставлена в табл. 2,Условия и результаты остальных опытовприведены в табл. 1 и 2.887586 Т абл ица 2 Характеристика полиэтилсилоктановой жидкости (ПЭС) по нормам ГОСТ и по предлагаемому способуНормы по ГОСТ 13004 - 78 для ПЭСНаименование показателей качества Прозрачная жидкость Не более 0,25 Отсутствие 200 в 5 Не ниже 265 Не более 0,25 26,4 - 28,0 6 в Не более 0,001Внешний видЦвет по иодометрпческой шкалеМеханические примеси, ьКинсматическая вязкость, сст, прп 20 СТемпература вспышки, ССодержание этоксильных групп, 4Содержание кремния, 0,Концентрация водородных ионов, рНСодержание воды, й 330 272 0,10 27,9 6,5 370 279 0,08 28,0 6,5 Отсутствует2952700,1528,06,5 Формула изобретения Составитель В. КомароваРедактор П. Горькова Техред А. Камышникова Корректор О. Силуянова Заказ 2512/19 Изд643 Тираж 530 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Из приведенных примеров и данных таблиц видно, что способ согласно изобретению позволяет проводить процесс каталитической перегруппировки со скоростью подачи жидкости в 1,5 - 2 раза большей, чем скорость подачи в прототипе (см. табл. 1, графы 6,3 - 6,6), что увеличивает производительность аппарата, при этом повышается и процесс деэтоксилирования, в результате чего снижается содержание этокснгрупп в продукте каталитической перегруппировки и в полиэтилсилоксановой жидкости (ПЭС) и улучшается ее качество (см. табл. 1 графы 8,3 - 8,6 и табл. 2, графы 6,3 - 6,6).Кроме того, процесс каталитической перегруппировки и процесс деэтоксилирования осуществляют одновременно в одном аппарате и при одной температуре, что значительно упрощает процесс,Полиэтилсилоксановая жидкость (ПЭС), получаемая по предлагаемому способу, соответствует показателям ГОСТ. Способ получения олигодиэтилсилоксановперегруппировкой согидролизата смесиэтилэтоксисиланов, соДеРжаЩего, вес. 7 о65 - 95 диэтилсилоксигрупп, 5 - 20 триэтилсилоксигрупп, 0 - 10 моноэтилсилоксигруппи 0,5 - 10 этоксигрупп в присутствии катализатора - сульфированного сополимера10 стирола и дивинилбензола и воды в количестве 1 - 4 ао от веса согидролизата с продувкой инертным газом при нагревании,отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его произво 15 дительности, продувку инертным газом проводят одновременно с перегруппировкойпри 110 - 120 С в режиме псевдоожижения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР312855, кл. С 08(л 77/06, 1971,2. Авторское свидетельство СССР438668, кл, С 080 77/06, 1974 (прототип).