高分子量全甲基矽油的製備工藝的製作方法

2023-07-10 20:09:01 3

專利名稱：高分子量全甲基矽油的製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型矽油技術領域，尤其是一種高分子量全甲基矽油的新工藝。
背景技術：
市場上普遍所用的二甲基矽氧烷的分子量最高一般只有20萬，本發明涉及一種 新型高分子量全甲基矽油的製備，因在其製備工藝環節中的聚合反應加入了複合催化劑 四甲基氫氧化胺和六甲基環三矽氧烷，能使本發明的聚二甲基矽氧烷的分子量達到55-70 萬，比乙烯基矽橡膠具有更好的耐熱、耐氧化、耐低溫性且抗剪切性更強。

發明內容
本發明的目的在於提供一種高分子量全甲基矽油的製備工藝。本發明解決的難題是將原有的甲基乙烯基矽橡膠轉換成高分子量全甲基矽油而 滿足客戶對於高分子量的矽油需求。本發明更改了新的配方，加入了四甲基氫氧化胺和六 甲基環三矽氧烷的複合催化劑，可以獲得的優良效果是產品的高分子量、產品的高收率、 脫低工序損失量小、耐熱性高、耐氧化優良、耐低溫性強且抗剪切性更強、裝置合理緊湊，運 行穩定，可連續生產。本發明涉及的高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧 烷混合物(DMC)IOO份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化 胺0. 26份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
其中二甲基矽氧烷混合物(DMC))是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基 環五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種。本發明的技術方案為
高分子量全甲基矽油的製備工藝，由下述質量配比的化工原料製成二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 26份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基環 五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種；
其中工藝流程備料，過濾，脫水，切換壓料，聚合，熟化破媒，脫低出料；具體如下 1.備料
開啟真空泵，關閉計量槽放空閥，慢慢開啟計量槽真空閥，使計量槽內形成真空，然後 打開抽料管的進料閥，將合格的二甲基矽氧烷混合物(DMC)抽入原料計量罐中。待原料達 到計量槽標定值時，關閉計量槽真空閥，打開放空閥，這時，多餘的物料將經虹吸作用而返 回桶中。將原料桶底中未抽完的原料及少量水份要打到沉澱槽中，使水份沉降後再使用。2.過濾
除去物料中的機械雜質和物料中的水份。3.脫水過濾完成後，關閉脫水釜進料閥，在蒸汽加熱，抽真空和用N2鼓泡的條件下進行脫水。 脫水正常流量必須保障受槽視鏡上有一定的流出液，同時液體以均勻流淌為好。4.壓料，配料，聚合
4. 1脫水結束時，關閉脫水受槽真空閥，開啟放空閥，繼續將釜中物料加熱至103°C，壓 料溫度控制在105°C。在聚合釜進料前，其系統導熱油溫度必須達到170°C。4. 2切換，壓料
4. 2. 1兩反應釜的N2平衡後，關閉原反應釜出料碟閥，打開另一反應釜出料閥，打開反 應釜受槽真空閥，常開反應釜攪拌機冷卻水閥，水溫< 40°C。開啟空反應釜攪拌機電機，並 漫慢調到50r/n的位置。當聽到放空結束時，則打開脫水釜出料閥。4. 2. 2首先開一下N2鼓泡閥，再進行氮平衡，打開兩反應釜N2進料閥，當兩邊指針 不動時關掉。空釜進行放空，放空完後，打開真空閥進行抽真空，待抽到-0. 098MPa時關真 空，開啟物料進料閥開始進料，料溫105°C。壓料時，脫水釜壓力保持在0. IMPa左右，不得 高於0.2MPa，配料，聚合，壓料結束時，關閉脫水釜進料閥。(2)壓料結束時，關閉進料閥， 然後準備加鹼膠進行聚合反應。物料溫度維持在105°C左右。用稀釋料稀釋鹼膠，搖晃塑 料桶，使鹼膠均勻，然後從吸管中加入反應釜中。加鹼膠時，釜內粘度快速上升，要適當用N2 鼓吹。等加完後繼續用N2氣鼓吹，以使鹼膠分布均勻。再將真空度抽到_0.098MPa時關閉 真空閥，攪拌，繼續反應。4. 3聚合反應
在向反應釜中輸入二甲基矽氧烷混合物(DMC)和聚二甲基矽氧烷進行聚合反應時，加 入複合催化劑，整個反應時間控制在3小時，在整個反應的第一個小時內，聚合釜的反應溫 度控制在108°C，在整個反應後兩小時內聚合釜的反應溫度控制在115°C，聚合釜的加熱蒸 汽壓力控制在0. 2MPa。5.熟化、破媒、脫低
聚合反應反應完成後，通過碟閥切換，將反應釜內物料用N2壓入熟化筒中進行熟化， 釜內N2壓力控制在0. 40MPa ；將熟化筒的加熱蒸汽打開，控制其蒸汽壓力在0. 35MPa，使物 料溫度維持在125°C，待物料進入油加熱裂管後，催化劑在150°C高溫下分解，失去活性，物 料經花板分散成細絲時在脫低器中由閃蒸脫除低分子雜質。物料脫低後，落入脫低器料盆中，再經螺旋出料機通過冷卻器物料送出包裝。在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在173°C，脫低分子器花板溫度上層控制 在161°c，花板溫度下層控制在164°C ；脫低器頂部壓力控制在0. 0025 MPa，花板壓力控制 在0. 20 MPa，脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制壓力表顯示值為0. 58MPa ；物料脫低後，落入 脫低器料盆中，再經螺旋出料機通過冷卻器物料送出包裝。6.出料、包裝
當物料在脫低器盆中積累到1/2以上時，開啟螺旋出料機出料。出料時要經常觀察物 料外觀是否是無色透明無機械雜質，一旦發現問題要及時處理。裝料時也要注意避免雜質 混入。塑膠袋底要鋪平整，以防止融化穿底。本發明涉及一種新型高分子量全甲基矽油的製備，因在其製備工藝環節中的聚合 反應加入了複合催化劑四甲基氫氧化胺和六甲基環三矽氧烷，能使本發明的聚二甲基矽 氧烷的分子量達到55-70萬，比乙烯基矽橡膠具有更好的耐熱、耐氧化、耐低溫性且抗剪切性更強。本發明涉及的聚二甲基矽氧烷的黏度為5000-8000S比較合適。一般來說聚二甲 基矽氧烷的黏度分布廣泛5S-250000S。
具體實施例方式實施例1、高分子量全甲基矽油的製備工藝，由下述質量配比的化工原料製成二 甲基矽氧烷混合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四 甲基氫氧化胺0. 26份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
其中的二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷5份，八甲基環四矽氧烷30份， 十甲基環五矽氧烷60份，十二甲基環六矽氧烷4份，十四甲基環七矽氧烷1份的混合物； 其中工藝流程備料，過濾，脫水，切換壓料，聚合，熟化破媒，脫低出料；具體如下 1.備料
開啟真空泵，關閉計量槽放空閥，慢慢開啟計量槽真空閥，使計量槽內形成真空，然後 打開抽料管的進料閥，將合格的二甲基矽氧烷混合物(DMC)抽入原料計量罐中。待原料達 到計量槽標定值時，關閉計量槽真空閥，打開放空閥，這時，多餘的物料將經虹吸作用而返 回桶中。將原料桶底中未抽完的原料及少量水份要打到沉澱槽中，使水份沉降後再使用。2.過濾
除去物料中的機械雜質和物料中的水份。3.脫水
過濾完成後，關閉脫水釜進料閥，在蒸汽加熱，抽真空和用N2鼓泡的條件下進行脫水。 脫水正常流量必須保障受槽視鏡上有一定的流出液，同時液體以均勻流淌為好。4.壓料，配料，聚合
4. 1脫水結束時，關閉脫水受槽真空閥，開啟放空閥，繼續將釜中物料加熱至103°C，壓 料溫度控制在105°C。在聚合釜進料前，其系統導熱油溫度必須達到170°C。4. 2切換，壓料
4. 2. 1兩反應釜的N2平衡後，關閉原反應釜出料碟閥，打開另一反應釜出料閥，打開反 應釜受槽真空閥，常開反應釜攪拌機冷卻水閥，水溫< 40°C。開啟空反應釜攪拌機電機，並 漫慢調到50r/n的位置。當聽到放空結束時，則打開脫水釜出料閥。4. 2. 2首先開一下N2鼓泡閥，再進行氮平衡，打開兩反應釜N2進料閥，當兩邊指針 不動時關掉。空釜進行放空，放空完後，打開真空閥進行抽真空，待抽到-0. 098MPa時關真 空，開啟物料進料閥開始進料，料溫105°C。壓料時，脫水釜壓力保持在0. IMPa左右，不得 高於0.2MPa，配料，聚合，壓料結束時，關閉脫水釜進料閥。(2)壓料結束時，關閉進料閥， 然後準備加鹼膠進行聚合反應。物料溫度維持在105°C左右。用稀釋料稀釋鹼膠，搖晃塑 料桶，使鹼膠均勻，然後從吸管中加入反應釜中。加鹼膠時，釜內粘度快速上升，要適當用N2 鼓吹。等加完後繼續用N2氣鼓吹，以使鹼膠分布均勻。再將真空度抽到_0.098MPa時關閉 真空閥，攪拌，繼續反應。4. 3聚合反應
在向反應釜中輸入二甲基矽氧烷混合物(DMC)和聚二甲基矽氧烷進行聚合反應時，加 入複合催化劑，整個反應時間控制在3小時，在整個反應的第一個小時內，聚合釜的反應溫度控制在108°C，在整個反應後兩小時內聚合釜的反應溫度控制在115°C，聚合釜的加熱蒸 汽壓力控制在0. 2MPa。 5.熟化、破媒、脫低
聚合反應反應完成後，通過碟閥切換，將反應釜內物料用N2壓入熟化筒中進行熟化， 釜內N2壓力控制在0. 40MPa ；將熟化筒的加熱蒸汽打開，控制其蒸汽壓力在0. 35MPa，使物 料溫度維持在125°C，待物料進入油加熱裂管後，催化劑在150°C高溫下分解，失去活性，物 料經花板分散成細絲時在脫低器中由閃蒸脫除低分子雜質。物料脫低後，落入脫低器料盆中，再經螺旋出料機通過冷卻器物料送出包裝。在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在173°C，脫低分子器花板溫度上層控制 在161°c，花板溫度下層控制在164°C ；脫低器頂部壓力控制在0. 0025 MPa，花板壓力控制 在0. 20 MPa，脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制壓力表顯示值為0. 58MPa ；物料脫低後，落入 脫低器料盆中，再經螺旋出料機通過冷卻器物料送出包裝。6.出料、包裝
當物料在脫低器盆中積累到1/2以上時，開啟螺旋出料機出料。出料時要經常觀察物 料外觀是否是無色透明無機械雜質，一旦發現問題要及時處理。裝料時也要注意避免雜質 混入。塑膠袋底要鋪平整，以防止融化穿底。實施例2、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為25份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 263份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
其餘同實施例1。實施例3、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為28份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 263份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
其餘同實施例1。實施例4、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 263份，六甲基環三矽氧烷0. 025份。在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在180°C，脫低分子器花板溫度上層控制 在165°C，花板溫度下層控制在167°C。脫低器頂部壓力控制在0.28MPa，花板壓力控制在 0. 22 Mpa，脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制在0. 59Mpa ；
其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基環 五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種；其餘工藝流程 同實施例1。實施例5、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 263份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在170°C，脫低分子器花板溫度上層控制在 158°C，花板溫度下層控制在155°C。脫低器頂部壓力控制在0.22MPa，花板壓力控制在 0. ISMPa0脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制在0. 52Mpa ；其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基環 五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種；其餘工藝流程 同實施例1。實施例6、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，聚二甲基矽氧烷為23份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 263份，六甲基環三矽氧烷0. 025份；
在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在160°C，脫低分子器花板溫度上層控制在 152°C，花板溫度下層控制在155°C。脫低器頂部壓力控制在0.22MPa，花板壓力控制在 0. ISMPa0脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制在0. 52Mpa ；
其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基環 五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種；其餘工藝流程 同實施例1。
實施例7、高分子量全甲基矽油，包括下述質量配比的化工原料二甲基矽氧烷混 合物(DMC) 100份，乙烯基環體2份，乙烯基矽油1份；
其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷，八甲基環四矽氧烷，十甲基環 五矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷，十四甲基環七矽氧烷中的任意一種或數種； 其工藝流程按乙烯基矽橡膠的常規工藝生產。實施例8、高分子量全甲基矽油，其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三 矽氧烷5份，八甲基環四矽氧烷30份，十甲基環五矽氧烷60份，十二甲基環六矽氧烷4份， 十四甲基環七矽氧烷1份。其餘同實施例1。實施例9、高分子量全甲基矽油，其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三 矽氧烷3份，八甲基環四矽氧烷80份，十甲基環五矽氧烷15份，十二甲基環六矽氧烷2份， 十四甲基環七矽氧烷0份。其餘同實施例2。實施例10、高分子量全甲基矽油，其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是八甲基環四 矽氧烷100份。其餘同實施例3。實施例11、高分子量全甲基矽油，其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三 矽氧烷0份，八甲基環四矽氧烷5份，十甲基環五矽氧烷30份，十二甲基環六矽氧烷60份， 十四甲基環七矽氧烷5份。其餘同實施例4。實施例12、高分子量全甲基矽油，其中二甲基矽氧烷混合物(DMC)是十四甲基環 七矽氧烷100份。其餘同實施例3。實施例13、高分子量全甲基矽油，其中聚二甲基矽氧烷採用黏度5000-8000S最 為合適。其餘同上述各個實施例。試驗例1
試驗材料將由實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6製得的矽橡 膠分成々、8、(、03、？六組。(一)比較獲得產品的分子量
權利要求
1.高分子量全甲基矽油，由下述質量配比的化工原料製成二甲基矽氧烷混合物 (DMC) 10. 2份，聚二甲基矽氧烷為2. 3份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺 0. 0263份，六甲基環三矽氧烷0. 0025份。
2.高分子量全甲基矽油的製備工藝，由下述質量配比的化工原料製成二甲基矽氧烷 混合物(DMC) 10. 2份，聚二甲基矽氧烷為2. 3份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧 化胺0. 0263份，六甲基環三矽氧烷0. 0025份；其中的二甲基矽氧烷混合物(DMC)是六甲基環三矽氧烷5份，八甲基環四矽氧烷30份， 十甲基環五矽氧烷60份，十二甲基環六矽氧烷4份，十四甲基環七矽氧烷1份的混合物； 其特徵在於工藝流程備料，過濾，脫水，切換壓料，聚合，熟化破媒，脫低出料； 其中聚合步驟如下在向反應釜中輸入二甲基矽氧烷混合物(DMC)和聚二甲基矽氧烷 進行聚合反應時，加入複合催化劑，整個反應時間控制在3小時，在整個反應的第一個小 時內，聚合釜的反應溫度控制在108°C，在整個反應後兩小時內聚合釜的反應溫度控制在 115°C，聚合釜的加熱蒸汽壓力控制在0. 2MPa ；其中熟化破媒步驟如下聚合反應反應完成後，通過碟閥切換，將反應釜內物料用隊壓 入熟化筒中進行熟化，釜內隊壓力控制在0. 40MPa ；將熟化筒的加熱蒸汽打開，控制其蒸汽 壓力在0. 35MPa，使物料溫度維持在125°C，待物料進入油加熱裂管後，催化劑在150°C高溫 下分解，失去活性，物料經花板分散成細絲時在脫低器中由閃蒸脫除低分子雜質；其中脫低出料步驟如下在脫低時，電加熱箱的導熱油溫度控制在173°C，脫低分子 器花板溫度上層控制在161°C，花板溫度下層控制在164°C ；脫低器頂部壓力控制在0. 0025 MPa，花板壓力控制在0. 20 MPa，脫低分子器加熱的蒸汽壓力控制壓力表顯示值為0. 58MPa ； 物料脫低後，落入脫低器料盆中，再經螺旋出料機通過冷卻器物料送出包裝。
全文摘要
本發明涉及一種高分子量全甲基矽油的製備工藝，更改了新的配方，加了複合催化劑，產品收率高，且獲得了高分子量的產品，產生的高分子聚二甲基矽氧烷的分子量達到55-70萬，比乙烯基矽橡膠具有更好的耐熱、耐氧化、耐低溫性且抗剪切性更強。其化工原料的質量配比二甲基矽氧烷混合物(DMC)10.2份，聚二甲基矽氧烷為2.3份；其複合催化劑的量分別為四甲基氫氧化胺0.0263份，六甲基環三矽氧烷0.0025份。本發明可以獲得的優良效果是產品的分子量高、產品的收率高、脫低工序損失量小、耐熱性高、耐氧化優良、耐低溫性強且抗剪切性更強、裝置合理緊湊，運行穩定，可連續生產。
文檔編號C08G77/44GK102140170SQ201010607890
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者餘文清, 冷發錢, 姚建眾, 龔文 申請人:藍星化工新材料股份有限公司江西星火有機矽廠