一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113429573A(43)申请公布日2021.09.24(21)申请号202110815834.8(22)申请日2021.07.19(71)申请人王军地址410000湖南省长沙市开福区科大佳园银杏苑18楼705(72)发明人王军(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225代理人陈俊好(51)Int.Cl.C08G77/60(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷(57)摘要本发明公开一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷，该方法以直接法合成氯硅烷的高沸物1,2二氯四甲基二硅烷为原料，利用超声使1,2二氯四甲基二硅烷与钠砂发生脱除氯化氢的缩合反应，提高了合成效率，减少了金属钠用量，且收率高，显著降低了聚二甲基硅烷的制备成本。本发明制备的聚二甲基硅烷氧含量低于0.5wt％，水分含量低于500ppm，氯含量低于250ppm，可很好的用于制备碳化硅陶瓷纤维和陶瓷材料。CN113429573ACN113429573A权利要求书1/1页1.一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：以1,2二氯四甲基二硅烷和金属钠为原料，在惰性气氛保护下，将金属钠加入到有机溶剂中，加热超声将金属钠粉碎为钠砂，获得钠砂溶液；S2：将所述1,2二氯四甲基二硅烷加入到所述钠砂溶液中，进行超声钠缩合反应；S3：在超声钠缩合反应结束后，向反应液中加入三甲基氯硅烷进行封端反应；S4：在封端反应结束后，向反应液中加入无水乙醇以去除未反应的钠，然后对反应液进行过滤获得粗产物，并对所述粗产物进行洗涤、干燥，获得聚二甲基硅烷。2.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，所述金属钠与1,2二氯四甲基二硅烷的摩尔比为(2.02～2.06):1。3.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述有机溶剂为甲苯或二甲苯。4.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述加热超声的温度为90～110℃，功率密度为20～100W/L。5.如权利要求1～4任一项所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，所述惰性气氛为纯度≥99.999％的氮气或氩气。6.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述超声钠缩合反应的温度为80～140℃，时间为0.5～2.5h。7.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述三甲基氯硅烷与1,2二氯四甲基二硅烷的摩尔比为(1～5):100。8.如权利要求1所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，其特征在于，所述1,2二氯四甲基二硅烷、金属钠和三甲基氯硅烷的纯度≥99.5wt％。9.一种聚二甲基硅烷，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法制备得到。10.如权利要求9所述的聚二甲基硅烷，其特征在于，所述聚二甲基硅烷的氧含量低于0.5wt％，水分含量低于500ppm，氯含量低于250ppm。2CN113429573A说明书1/4页一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷技术领域[0001]本发明涉及碳化硅陶瓷技术领域，尤其是一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷。背景技术[0002]聚二甲基硅烷(PDMS)是先驱体转化法制备碳化硅(SiC)陶瓷纤维与陶瓷材料最关键的原材料。目前，国内外主要是以二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)为原料，通过钠缩合反应来制备PDMS。但由于二甲基二氯硅烷中氯元素含量高，因此最终产物PDMS收率低。此外，Me2SiCl2沸点低，制备过程中易于汽化，导致反应体系内Me2SiCl2实际浓度低，反应速率慢，反应时间长。同时，制备过程中采用机械搅拌，为使钠缩合反应进行完全，一般都使金属钠过量5wt％左右，这无疑增加了制备成本和后处理难度。[0003]目前工业上采用直接法合成有机氯硅烷，产物中大约会有3～6wt％的高沸物，如1,2二氯四甲基二硅烷(ClMe2SiSiMe2Cl)，各生产企业主要将其烧制成白炭黑等低端产物，因而这些高沸物的高值化利用一直受人重视。发明内容[0004]本发明提供一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法及聚二甲基硅烷，用于克服现有技术中聚二甲基硅烷收率低，金属钠过量导致制备成本高、后处理难度大，以及高沸物利用不足等缺陷。[0005]为实现上述目的，本发明提出一种超声钠缩合制备聚二甲基硅烷的方法，包括以下步骤：[0006]S1：以1,2二氯四甲基二硅烷和金属钠为原料，在惰性气氛保护下，将金属钠