由二氧化硅直接制备甲基氯硅烷的研究

以二氧化硅(Si O2)和氯甲烷(CH3Cl)为原料,在铜粉催化下,采用直接法合成甲基氯硅烷。研究了催化体系及助催化剂用量、反应温度和压力对CH3Cl转化率及甲基氯硅烷产率的影响。结果表明,较佳合成工艺是:在Si O2用量300 g、CH3Cl流量50 m L/min条件下,催化体系组成是Fe(60 g)+Cu(15 g)+Mg(30 g)+Al Cl3(25 g),反应温度280℃,压力0.3 MPa;在此条件下,CH3Cl的转化率为62%,甲基氯硅烷的产率为60.3 g/h。     

合成甲基氯硅烷的高活性催化剂技术研究

在D17 mm的实验室固定床装置上,对金属硅与氯甲烷在CuCl催化剂作用下直接合成甲基氯硅烷的催化反应进行了实验研究。结果表明,为获得较高的二甲基二氯硅烷选择性,CuCl催化剂在超声波作用下很好地分散于硅粉表面,并以此为催化剂于300℃以下进行甲基氯硅烷合成反应,实验测得反应速率达到150 g CH3Cl/kg Si.h以上。     

单体合成中影响甲基氯硅烷产品质量的因素分析

分析了甲基氯硅烷合成反应中硅粉、氯甲烷、催化剂及助剂、温度、压力等因素对二甲基二氯硅烷质量的影响,给出了提高二甲基二氯硅烷产品质量一些建议。     

铜基催化剂在甲基氯硅烷直接合成过程中的工艺特性

在搅拌床反应器中使用铜基催化剂(辅以少量Zn, Sn, P助剂)催化硅粉与氯甲烷反应合成甲基氯硅烷,考察了温度、压力和催化剂用量对反应速率和产物选择性的影响. 结果表明,在温度320℃、压力0.1 MPa条件下,平稳期的催化反应速率可达210 g/(kg×h),二甲基二氯硅烷的选择性可达87.7%;升高温度可大幅提高反应速率,但超过330℃会显著降低反应选择性;压力在0.3 MPa以下反应速率对氯甲烷近似为一级反应,选择性受压力影响较小;一定范围内增加催化剂用量可提高速率,但会缩短反应平稳期,造成硅粉利用效率下降.     

固定床反应器中直接法合成甲基氯硅烷

在固定床反应器中,对不同反应压力下直接法合成甲基氯硅烷的原料氯甲烷及硅粉的转化率进行了研究。采用氯原子守恒的方法计算氯甲烷的转化率,并提出对反应后固体残留物进行热解重量分析(TGA)得到硅粉平均转化率的新测量方法。研究表明,在相同反应压力下,原料氯甲烷的转化率和副产物甲基三氯硅烷的选择性随反应时间的变化具有相同趋势。在一定压力范围内,氯甲烷和硅粉的平均转化率均随反应压力的升高而提高,提高反应压力有助于优化反应过程。     

影响有机硅用硅粉质量的因素分析

硅粉作为直接法甲基氯硅烷合成的重要原料之一,其质量好坏直接影响合成反应的效果。本文从直接法甲基氯硅烷合成的反应机理入手,概述了硅粉粒径、杂质元素、含水率及加工方式对合成反应的影响,并对硅粉质量研究方向提出建议。     

直接法合成三甲氧基硅烷工艺研究

以硅粉、甲醇为原料、以氯化亚铜、氧化铜、铜粉混合物为催化剂直接合成三甲氧基硅烷,考察了硅粉粒度、反应温度、溶剂配比及甲醇流量对反应的影响。结果表明,直接法合成三甲氧基硅烷的最佳工艺条件为粒度硅粉60~200μm,V(溶剂):w(硅粉)=2:1,反应温度215℃,0.6(甲醇加入速度(L/h)/反应介质(L)(0.8时,产品收率达80%以上、选择性在85%左右。     

浅谈合成甲基氯硅烷流化床的操作问题

从生产实践出发,结合理论知识,分析了直接法合成甲基氯硅烷中流化床温度、氯甲烷进床气速、流化床顶压对甲基氯硅烷日产量、二甲基二氯硅烷含量的影响。结果发现,反应中期,流化床适宜的操作参数是:流化床温度290~310℃、流化床顶压0.30~0.31 MPa、氯甲烷进床气速13 000 Nm3/h。     

2,2,4-三甲基-2-硅杂吗啉的合成

研究了氯甲基二甲基氯硅烷与β-氨甲基乙醇反应制备2,2,4-三甲基-2-硅杂吗啉的方法,考察了反应温度、反应物的配比优化和中和试剂的种类对合成产率的影响,确立了最佳的合成条件:反应物氯甲基二甲基氯硅烷与β-氨甲基乙醇的摩尔比为1∶1.05,甲苯为溶剂,三乙胺为中和试剂,其用量三乙胺与氯甲基二甲基氯硅烷的摩尔比为2.2∶1,醇解反应温度为65℃,收率可达75%,并采用波谱分析确证了目标物质的结构。     

高效有机硅杀菌剂的工艺改进

中国药科大学的孙晓泉等人对双（4-氟苯基）甲基氯甲基硅烷和氟硅唑的合成工艺进行了改进。双（4-氟苯基）甲基氯甲基硅烷优选的工艺为：（氯甲基）甲基二氯硅烷滴加时间90min、反应温度20℃、反应时间2h，收率84％，纯度83％。格氏试剂合成的温度为50～55℃，反应时间3h。氟硅唑合成的最佳反应条件为：温度70℃=、2-丁酮作溶剂、反应时间3h，收率73％，纯度98％。     

有机硅单体合成用复合铜粉催化剂的研究

采用硅粉与氯甲烷,于直管式固定搅拌床反应器中合成甲基氯硅烷,通过计算二甲基二氯硅烷(M2)的选择性和硅转化率,评价3种复合铜催化剂的催化性能。结果表明,自产复合铜粉C的催化性能相对较佳,采用复合铜粉C的体系在整个反应期间的M2选择性均值为91.89%,硅转化率为59.24%。复合铜粉C具有更薄、更细、比表面积更高、松装密度更低、粒度更细的特点,有利于其在甲基氯硅烷合成反应中与硅粉形成更多的活性中心。     

压力对甲基氯硅烷合成系统的影响

以两套80 kt/a甲基氯硅烷合成装置为研究对象,探讨了反应压力对氯甲烷空床线速度、硅-铜触体转化率、氯甲烷单级转化率及二甲选择性的影响。结果表明,压力为0.23 MPa时,氯甲烷空床线速度较高,反应温度更易实现平稳控制,同时可获得更高的硅-铜触体转化率及氯甲烷单级转化率,但二甲选择性却较0.30 MPa时低。     

硅晶片抛光用高纯度大粒径硅溶胶的研究

本文采用硅粉水解-胶粒整理法制备硅晶片抛光所用硅溶胶,考察了单质硅粉的加入量、反应时间、反应温度、硅溶胶底液浓度、催化剂种类及用量对硅溶胶胶粒平均粒径增长的影响,得到最佳工艺条件:单质硅粉的最佳加入量为25 g、反应时间7h、反应温度80℃、硅溶胶底液的质量浓度为8％、选稀氨水为催化剂、用量为12 mL,在此条件下可制备得到平均粒径为20 nm的硅溶胶产品.经过多次粒子生长可以制备得到适用于硅晶片抛光产业的高纯度大粒径硅溶胶.     

直接法合成甲基氯硅烷反应启动的研究

阐述了在流化床反应器中,氯甲烷气体和硅粉颗粒进行气固相反应,直接合成甲基氯硅烷的生产原理,及反应过程中反应诱导期(推料升温催化剂还原期)的工艺过程和反应机理。详细描述了反应诱导期的4个工艺过程:原料硅粉的准备;反应系统的确认;赶潮、推料、升温及流化床的改通,最后提出了发展建议。     

硅粉质量对甲基氯硅烷合成反应的影响

比较了国内外甲基氯硅烷生产的主要技术指标及主要原料硅粉的质量要求，概述了硅中杂质的种类及含量、金属相结构、硅粉粒径及其分布对甲基氯硅烷合成反应速度及二甲基二氯硅烷收率的影响，并对如何提高硅粉质量提出了建议。     

流化床温度控制在直接法合成甲基氯硅烷生产中的作用

从实践及理论出发,系统分析了直接法合成甲基氟硅烷中流化床温度对甲基氯硅烷日产量、二甲基二氯硅烷含量、氯甲烷及硅的单耗的影响.综合分析发现,在本例中,生产中期流化床温度宜控制在268～275℃.实际生产过程中,须通过试生产确定最适宜的流化床温度,然后调整其它操作指标来优化工艺参数,达到高产、低耗的目的.     

对发展我国甲基氯硅烷生产的思考

通过比较我国甲基氯硅烷生产的技术水平与国际先进水平的差距，从氯甲烷和硅粉的制备及质量、铜催化剂与触体配方，工艺流程与工艺装备，工艺过程与工艺条件、单体精馏与富余单体利用、三废治理7个方面提出了如何提高我国甲基氯硅烷生产技术水平的建议。     

直接法合成三乙氧基硅烷新工艺研究

以硅粉、乙醇为原料,以氯化亚铜、氧化铜、铜粉混合物为催化剂直接合成了三乙氧基硅烷,考察了硅粉粒度、反应温度、溶剂用量及乙醇流量对反应的影响.结果表明,直接法合成三乙氧基硅烷的最佳工艺条件为:硅粉粒度60～200 μm,V(溶剂)∶m(硅粉)=2∶1,反应温度215℃,0.6《乙醇加入速度(L·h-1)/反应介质体积(L)《0.8,此时产品收率达80%以上、选择性约为90%.     

聚硅氧烷稠油破乳剂的合成与表征

以甲基封端聚醚、自制低含氢硅油和丙烯酸壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯酯为原料,在氯铂酸的催化下合成了一种聚硅氧烷稠油破乳剂。通过红外光谱和核磁共振氢谱对其进行了表征。考察了反应温度、反应时间、物料比和催化剂用量对反应转化率的影响,最佳工艺条件为:反应温度95℃,反应时间7 h,n(Si—H)∶n(CC)=1.0∶1.2,催化剂用量占总反应物的质量分数为40μg/g,反应转化率达到92.86%。性能测试表明,在最佳条件下合成的破乳剂对稠油具有较好的破乳效果。     

有机硅浆渣水解废料资源化综合利用

对氯硅烷合成过程中产生的有机硅浆渣水解废料进行了资源化综合利用。针对水解废料的特性，设计了提铜、提硅粉及溶解制备甲基硅树脂微粉的工艺，分析了浆渣水解废料中主要成分含量的变化，探究了溶解温度、碱投入量及反应时间对溶解度的影响，最后将溶解液制成甲基硅树脂微粉，并对其形貌、粒径及杂质残留量进行了表征。结果表明：经过提铜提硅单质工艺，浆渣水解废料中铜的提取率约为91.43%,单质硅的提取率约为74.51%;在溶解条件为温度120℃、碱质量分数25%(占浆化脱铜脱硅水解渣质量的百分比)及反应60 min时，活化后的浆渣水解废料溶解度可达90.23%,综合利用率约为93.68%;此外，利用除杂溶解液制备的甲基硅树脂微粉产品经表征为20～50 nm球状颗粒组成的平均粒径为2μm的附聚体粉末，其Fe和Cu元素杂质残留量分别为102.81 mg/kg、9.12 mg/kg。