專利名稱：一種甲基苯基二氯硅烷的制備方法及其反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)硅領(lǐng)域，具體涉及一種甲基苯基二氯硅垸的制備方法及其反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
聚甲基苯基硅氧烷所具有的側(cè)基不對(duì)稱性、優(yōu)良的溶解性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及成 膜性，對(duì)改善聚硅垸的性能，特別是對(duì)提高有機(jī)硅產(chǎn)品的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性等 具有明顯的作用。甲基苯基二氯硅垸(MePhSiCl2)是制備聚甲基苯基硅氧烷的重要原料。它 對(duì)改善聚有機(jī)硅氧烷的性能，特別是對(duì)提高有機(jī)硅產(chǎn)品的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性等 具有明顯的作用。
目前MePhSiCl2的制備方法主要有格氏法、液相或氣相縮合法、歧化法、再分配法等。 格氏法生產(chǎn)MePhSiCl2產(chǎn)量低，污染大，副產(chǎn)物多，且反應(yīng)條件較為苛刻，不利于工業(yè)化生 產(chǎn)。歧化法或再分配法中的催化劑容易使Si-Ph鍵斷裂，使得產(chǎn)物組成復(fù)雜，并且原料成本 較高而影響其工業(yè)化生產(chǎn)?？s合法主要采用MeSiHCl2與C6H6或氯苯為原料，在BC13、 M、 H3B03、 AlCl3或垸基咪唑鹽酸鹽離子液體等催化作用下，于高溫加熱或紫外光照輻射等條件 下進(jìn)行液相或氣相反應(yīng)制備MePhSiCl2。這些方法中如果采用氣相縮合方法，則產(chǎn)物中的副 產(chǎn)物PhSiCl3較多，由于其與目標(biāo)產(chǎn)物MePhSiCl2的沸點(diǎn)只差4t:，因此目的產(chǎn)物分離提純比 較困難。如果采用液相縮合，則不能連續(xù)生產(chǎn)，只能采用間歇反應(yīng)。CN化07432A公開了一 種制備甲基苯基二氯硅垸的方法以甲基二氯硅烷和氯苯為原料，在合成過程中利用烷基咪 唑作為縛酸劑，生成的烷基咪唑鹽酸鹽在熔融狀態(tài)下作為反應(yīng)介質(zhì)，加熱攪拌充分反應(yīng)，潷 析法分出上層產(chǎn)物，減壓蒸餾收集餾分，得到產(chǎn)物甲基苯基二氯硅垸。該方法不使用揮發(fā)溶 劑，反應(yīng)溫度低，但縛酸劑有部分損失，污染環(huán)境，且方法單位產(chǎn)能較低。另外，此方法需 要溶劑，故需要將其蒸發(fā)，增加能耗，且有部分溶劑損失。
目前格氏法、液相縮合法所用的反應(yīng)器主要為攪拌釜，其缺點(diǎn)主要為間歇操作，需要使 用溶劑，操作周期長(zhǎng)，單程轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量廢料，且溶劑有部分損失。格氏法對(duì) 水分和軸密封要求高。
縮合法主要采用MeSiHCl2和氯苯為主要原料，在催化劑的作用下，生產(chǎn)甲基苯基二氯硅 垸。目前國(guó)內(nèi)外主要以間歇法生產(chǎn)為主，無(wú)規(guī)?；B續(xù)反應(yīng)器，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)甲基苯基 二氯硅垸的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種甲基苯基二氯硅烷的制備方法及其反應(yīng)器，采用氣相縮合法實(shí)現(xiàn)連續(xù) 法規(guī)?；a(chǎn)。
本發(fā)明的制備方法如下
將氯苯和甲基二氯硅烷汽化后，通入反應(yīng)器，在催化劑參與下，壓力為0.2 0.8Mpa，溫 度為350 600'C的條件下熱縮合即得，其中催化劑選自氯仿、二氯甲烷或四氯化碳。 反應(yīng)式如下
C6H5Cl+CH3SiHCl2—C6H5CH3SiCl2+HCl t
催化劑優(yōu)選氯仿。
甲基二氯硅烷和氯苯的摩爾比優(yōu)選l: 1~5。更優(yōu)選l: 1.2 2.5。 催化劑的加入量為總物料的2~8%wt，優(yōu)選3~5%wt。
本發(fā)明選用的催化劑廉價(jià)易得。采用本發(fā)明的方法生成物較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)物與副產(chǎn)物容易 分離。易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，不生成其他有毒有害物質(zhì)，不污染環(huán)境。并且催化劑還可以 回收再利用。
本發(fā)明公開了一種完成本發(fā)明制備甲基苯基二氯硅垸的反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)為筒體5的上 部安裝有防爆接線盒l(wèi)、上連接法蘭2、進(jìn)料口3，進(jìn)料口3焊接在上連接法蘭2下部處，在 筒體5的上下段設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)4， 10，中部設(shè)有測(cè)壓點(diǎn)8，筒體內(nèi)部有折流板6、電加熱棒7， 折流板6為圓環(huán)和圓盤交錯(cuò)使用鐵片，電熱棒穿過且焊接在折流板上；筒體5下部安裝有出 料口 9、下封頭11和下清理法蘭12。見圖1。
本發(fā)明的反應(yīng)器可以由上述兩個(gè)相同的反應(yīng)器相連接成雙反應(yīng)器，見圖2。在反應(yīng)過程 中用雙反應(yīng)器更好地保證了反應(yīng)的穩(wěn)定性，并且在一反應(yīng)器出現(xiàn)故障或需要清理時(shí)可以不停 止反應(yīng)而切換反應(yīng)器。
其中反應(yīng)器筒體直徑D優(yōu)選0.2m 0.6m，筒體高優(yōu)選3m 9m。
本發(fā)明的反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)-
1、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，清理、檢修方便。
2、 溫度控制采用比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)相結(jié)合的辦法，使溫度在其他條件變化 的情況下能保持恒定。
3、 單程轉(zhuǎn)化率、收率高。


圖1是本發(fā)明的反應(yīng)器； 圖2是本發(fā)明的雙反應(yīng)器；
(其中圖1和圖2中各數(shù)字對(duì)應(yīng)的部件如下1-防爆接線盒、2-上連接法蘭、3-進(jìn)料口、 4/10-測(cè)溫點(diǎn)、5-筒體、6-折流板、7-電加熱棒、8-測(cè)壓點(diǎn)、9-出料口、 11-下封頭、12-下清理法蘭)
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例中所使用的一甲基二氯硅烷、氯苯、氯仿均為工業(yè)生產(chǎn)所得，其中 一甲基二 氯硅垸主要成份含量》99.0%。氯苯主要成份含量》99.0%。氯仿主要成份含量》99.0%。 反應(yīng)后氣體經(jīng)冷凝得不凝氣體(主要為氯化氫、甲烷、氫氣和少量的甲基二氯硅烷)約占
總量的5%，冷凝液(主要為甲基苯基二氯硅烷、甲基二氯硅垸、氯苯、苯、甲基三氯硅烷、 高沸物)約占95%。
實(shí)施例1
如圖l所示本發(fā)明的反應(yīng)器，筒體5的上部安裝有防爆接線盒1、上連接法蘭2、進(jìn)料口 3，進(jìn)料口 3焊接在上連接法蘭2下部處，在筒體5的上下段設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)4， 10，中部設(shè)有測(cè) 壓點(diǎn)8，筒體內(nèi)部有折流板6、電加熱棒7，折流板6為圓環(huán)和圓盤交錯(cuò)使用鐵片，電熱棒穿 過且焊接在折流板上；筒體5下部安裝有出料口9、下封頭11和下清理法蘭12。
實(shí)施例2
如圖2所示，單個(gè)反應(yīng)器的具體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中的反應(yīng)器相同，兩個(gè)同樣的反應(yīng)器通 過并串聯(lián)的連接方式，通過改變閥門的開關(guān)從而達(dá)到兩個(gè)反應(yīng)器的任意搭配，滿足反應(yīng)器過 程中的不同需要。
實(shí)施例3
反應(yīng)器如實(shí)施例2，將甲基氯硅烷、氯苯、氯仿分別汽化后，再將其分別過熱至40(TC， 總量為lOOOOmol甲基二氯硅烷、12000mol氯苯和lOOOmol的氯仿，以甲基二氯硅烷為 100mol/h，氯苯為120mol/h，氯仿為10mol/h的速度連續(xù)通入反應(yīng)器，其中反應(yīng)器自帶電加 熱器，控制反應(yīng)器溫度在450'C，壓力在0.5MPa，運(yùn)行100h，將合成氣冷凝后，不凝氣體(主 要為氯化氫、甲烷、氫氣和少量的甲基二氯硅烷)放空，放空氣的量占總進(jìn)料量的5%左右。 得冷凝液2274Kg (占進(jìn)料量的95%)，精餾得甲基二氯硅垸、氯苯、苯、甲基三氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷和高沸物，甲基二氯硅烷、氯苯回收繼續(xù)反應(yīng)，甲基苯基二氯硅烷的收率為 52.7%。
實(shí)施例4
總量為lOOOOmol甲基二氯硅烷、15000mol氯苯和lOOOmol的氯仿以甲基二氯硅烷為 67mol/h，氯苯為100mol/h，氯仿為6.7mol/h的速度連續(xù)通入反應(yīng)器，控制壓力為0.4Mpa, 控制溫度為500'C運(yùn)行150h，將合成氣冷凝，不凝氣體放空，得冷凝液2691kg (占進(jìn)料的 91%)，精餾得甲基二氯硅烷、氯苯、苯、甲基三氯硅垸、甲基苯基二氯硅烷和高沸物，甲基 二氯硅垸、氯苯回收繼續(xù)反應(yīng)，甲基苯基二氯硅烷收率為49.5%。
實(shí)施例5
總量為lOOOOmol甲基二氯硅垸、20000mol氯苯和lOOOmol的氯仿以甲基二氯硅烷為 50mol/h，氯苯為100mol/h，氯仿為5mol/h的速度連續(xù)通入反應(yīng)器，控制溫度為450'C，控制 壓力為0.3MPa，運(yùn)行200h，將合成氣冷凝，不凝氣體放空，得冷凝液3237Kg (占進(jìn)料量的 92%)，精餾得甲基二氯硅垸、氯苯、苯、甲基三氯硅垸、甲基苯基二氯硅垸和高沸物，甲基 二氯硅垸、氯苯回收繼續(xù)反應(yīng)，甲基苯基二氯硅垸收率為47.4%。
權(quán)利要求
1.一種甲基苯基二氯硅烷的制備方法，其特征是將氯苯和甲基二氯硅烷汽化后，通入反應(yīng)器，在催化劑參與下，壓力為0.2～0.8Mpa，溫度為350～600℃的條件下熱縮合即得，其中催化劑選自氯仿、二氯甲烷或四氯化碳。
2. 權(quán)利要求1的制備方法，其中催化劑是氯仿。
3. 權(quán)利要求l的制備方法，其中甲基二氯硅烷和氯苯的摩爾比為1: 1 5。
4. 權(quán)利要求3的制備方法，其中甲基二氯硅烷和氯苯的摩爾比為1: 1.2~2.5。
5. 權(quán)利要求l的制備方法，其中催化劑的加入量為總物料的2 8。/。wt。
6. 權(quán)利要求5的制備方法，其中催化劑的加入量為總物料的3 5。/。wt。
7. —種制備甲基苯基二氯硅垸的反應(yīng)器，其特征是筒體(5)的上部安裝有防爆接線盒(1)、 上連接法蘭(2)、進(jìn)料口 (3)，進(jìn)料口 (3)焊接在上連接法蘭(2)下部處，在筒體(5) 的上下段設(shè)有測(cè)溫點(diǎn)(4)和(10)，中部設(shè)有測(cè)壓點(diǎn)(8)，筒體內(nèi)部有折流板(6)、電 加熱棒(7)，折流板(6)為圓環(huán)和圓盤交錯(cuò)使用鐵片，電熱棒穿過且焊接在折流板上； 筒體(5)下部安裝有出料口 (9)、下封頭(11)和下清理法蘭(12)。
8. 權(quán)利要求7的反應(yīng)器，其特征是由兩個(gè)相同的反應(yīng)器串并聯(lián)連接成雙反應(yīng)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)硅領(lǐng)域，具體涉及一種甲基苯基二氯硅烷的制備方法，其特征是將氯苯和甲基二氯硅烷汽化后，通入反應(yīng)器，在催化劑參與下，壓力為0.2～0.8MPa，溫度為350～600℃的條件下熱縮合即得，其中催化劑選自氯仿、二氯甲烷或四氯化碳。本發(fā)明還涉及用上述制備方法使用的反應(yīng)器。本發(fā)明選用的催化劑廉價(jià)易得。采用本發(fā)明的方法生成物較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)物與副產(chǎn)物容易分離。易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，不生成其他有毒有害物質(zhì)，不污染環(huán)境。并且催化劑還可以回收再利用。
文檔編號(hào)C07F7/12GK101628917SQ20091018306
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者宮有圣, 朱德洪, 朱恩俊, 祝紀(jì)才, 魯蘭帥 申請(qǐng)人:江蘇宏達(dá)新材料股份有限公司