一种低粘度107硅橡胶及其制备方法技术

技术编号:12747082 阅读:94 留言:0更新日期:2016-01-21 14:48
本发明专利技术涉及粘胶剂领域,具体涉及一种低粘度107硅橡胶及其制备方法。目的在于提供一种反应过程控制简单,产品粘度稳定的低粘度107硅橡胶的制备方法,该方法中具体包括:A、脱水:在非真空状态下,二甲基硅氧烷混和环体在80℃~100℃的条件下,减压脱水0.5~1.5小时;B、催化:升温至100~115℃时加入碱性催化剂,继续升温,控制反应温度在130~160℃,将平衡反应时间控制在0.5~1.5小时;C、降解:加水降解;D、中和:加入中和剂进行中和反应;E、收集馏分:中和反应后开启真空,并加热物料温度达到120~195℃,控制并维持真空度-0.08MPa~-0.098MPa,收集馏分,直至无馏分滴出为止。该制备方法收率高,所得低粘度107硅橡胶可广泛应用于电子工业和航空及军事工业中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及粘胶剂领域,具体设及一种低粘度107娃橡胶及其制备方法。
技术介绍
在有机娃系列产品中,α,ω-二径基聚二甲基硅氧烷(简称107娃橡胶)是娃橡 胶中重要产品之一,在许多方面如建筑、涂料、工艺美术等领域都有着广泛的应用。特别是 近年来随着我国建筑业的工业化、系列化、高层和超高层化、轻质化及全视野系统和大型框 架挂板结构的大量采用,对密封材料的要求越来越高。现有技术制备107娃橡胶的具体工艺为:二甲基硅氧烷混和环体(简称DMC)先在 一定的溫度和真空度条件下脱水,升溫至一定溫度后,加入碱性催化剂,开环聚合至一定粘 度,后升溫破坏碱性催化剂,然后将产物进行脱低处理。此工艺中间过程较难控制,控制过 程存在不稳定性。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种反应过程控制简单,产品粘度稳定的低粘度107娃橡胶 的制备方法,该方法中是采用碱做催化剂,蒸馈水做封端剂。本专利技术107娃橡胶的粘度为 2000mPa·S~3000mPa·Sd 阳0化]具体的,本专利技术低粘度107娃橡胶的制备方法,包括如下步骤: A、脱水:在非真空状态下,二甲基硅氧烷混和环体在80°C~100°C的条件下,减压 脱水0. 5~1. 5小时; B、催化:升溫至100~115 °C时加入碱性催化剂,继续升溫,控制反应溫度在 130~160°C,将平衡反应时间控制在0. 5~1. 5小时; 阳00引C、降解:加水降解; D、中和:加入中和剂进行中和反应; E、收集馈分:中和反应后开启真空,并加热物料溫度达到120~195°C(优选 190°C),控制并维持真空度在为-0. 08MPa~-0. 098MPa(优选-0. 095MPa~-0. 098MPa), 收集馈分,直至无馈分滴出为止。 上述技术方案中,各物料的重量配比为:二甲基硅氧烷混和环体3500份,碱性催 化剂0.01~0. 07份,蒸馈水3. 4~17份,中和剂的份数为0. 015~0. 105份;进一步优选,各物料的重量配比为:二甲基硅氧烷混和环体3500份、碱性催化剂0. 01~0.07份、蒸馈水7份、中和剂至少与碱性催化剂等摩尔质量。 上述技术方案中,碱性催化剂包括:氨氧化钟、四甲基氨氧化锭、四下基氨氧化憐 或氨氧化钟的娃醇盐碱胶、四甲基氨氧化锭的娃醇盐碱胶、四下基氨氧化憐的娃醇盐碱胶 中的至少一种。 上述技术方案中,所述的中和剂包括:二氧化碳、娃基憐酸醋、憐酸中的至少一种。 上述技术方案中,反应是在带有揽拌装置和冷凝装置的反应设备中进行。 上述技术方案中,步骤B催化时的平衡反应时间优选控制在0. 5~比。 上述技术方案中,步骤B催化时的反应溫度优选为140~160°C。 上述技术方案中,步骤A脱水时预先通惰性气体(优选氮气)进入反应设备中,并 保证整个反应过程是在氮气保护下进行。 上述技术方案中,步骤E收集馈分中,脱低溫度120~190 °C,真空度 为-0. 08MPa~-0. 098MPa,优选真空度为-0. 095MPa~-0. 098MPa。专利技术人经试验发现, 120°C时,会有小分子从中蒸发出,随着溫度的升高,小分子脱出的越来越多,当溫度达到 190°C时,几乎所有的小分子都能从中脱出,故选择脱低溫度为120~195°C。 本专利技术的关键改进点在于,W往的107娃橡胶制备方法是在全部工艺流程中控制 反应处于真空状态。但是本专利技术是在步骤A脱水、步骤B催化、步骤C降解、步骤D中和均 在大气联通的非真空状态下反应,而仅仅在收集馈分时控制反应体系处于真空状态,运样 的好处是通过上述步骤控制,制备的107娃橡胶产品透明度较高、分子量分布均匀。 阳02U 由本专利技术方法制备的107娃橡胶的粘度较低,一般为2000~3000mPa·S,透明度 较高,分子量分布较为均匀,分子量范围36000~40000。目前市场上的低粘度107娃橡胶 多为从有机娃水解料为原料出发,制备的产品透明度较低,浊度范围为7~9,分子量分布 较宽,分子量范围为18000~58000,不能用于高透明娃酬胶的制备。本专利技术是从DMC出发, 制备的低粘度107娃橡胶产品透明度较高、分子量分布均匀,可W用于高端娃酬胶的生产。 本专利技术的有益效果是:通过对上述反应条件进行有效地控制,可W得到低粘度 107娃橡胶产品,低粘度107娃橡胶产品在目前电子工业和航空及军事工业中具有广泛的 用途和较高的市场价值,该专利技术从易得原料DMC出发,采用碱催化合成原理,为低粘度107 娃橡胶制备提供了一种新的控制工艺及方法,制备工艺简单,产物粘度稳定,收率高,能够 满足实际生产的需要。【具体实施方式】 W下采用筛选试验表明本专利技术制备方法的有益效果。 在5000ml的四口烧瓶中加入3500g二甲基硅氧烷混合环体,加热,同时进行揽拌, 约80°C时减压脱水0. 5小时。继续升溫,待溫度升高至100~115°C时加入催化剂氨氧化 钟,继续升溫,控制反应溫度在130~160°C,物料粘度逐渐增长,将反应时间控制在0. 5~ 1. 5小时,然后添加蒸馈水进行降解,降解结束后加入憐酸进行中和反应,中和结束后开启 真空,加热至物料溫度达到190°C、真空度> -0.095MPa,维持此真空度,直至无馈分滴出为 止。 阳0巧]1.反应溫度对产品的影响 环体中的娃氧键理论上在120°CW上就会被强碱性物质断裂成高分子化合物,而 反应速率也会随着反应溫度的升高呈现上涨的趋势,但是过高的溫度也会导致反应控制 的难度加大,因此本实验采用的反应溫度控制在130~160°C,选取130°C、135°C、14(rC、 145°C、150°C、155°C、160°C屯个点来进行对比试验,催化剂为K0H,用量为0. 05g,聚合时间 为55min,加水量为7g,降解时间为比,憐酸加入量为0. 058g,中和时间为40min,然后进行 减压蒸馈,脱出低分子。得到的数据如表1: 表1反应溫度对产品的影响 由表1可W看出,溫度的升高可W有效地提高反应速率,进而提高产物的粘度,反 应的转化率也随之提高。但是在实验中,若溫度过高,则产品的粘度将变得不受控制,揽拌 也变得比较困难,所W选择155°C作为反应溫度。 2、催化剂的加入量对产品的影响 催化剂的加入量对产品有较大影响。催化剂加入的过少,催化效果不明显,若加 入的太多,则影响产品的外观及粘度。原料加入量3500g,脱水时间30min,催化剂用量为 0.Olg~0. 07g,聚合时间为55min,加水量为7g,降解时间为比,考察催化剂的用量对产品 的影响。 表2催化剂用量与低粘度107娃橡胶粘度的影响 从表2可W看出,产物的粘度随着催化剂的增加而增加,但是催化剂的加入量过 多时,对产物的外观有较大影响。因为生产的产品须符合国标要求,即产品需为无色透明液 体,因此选择的催化剂加入量为0. 〇5邑。 3、水的加入量对产品的影响 二甲基硅氧烷混合环体在催化剂的存在下发生聚合反应,当聚合达到一定时间 后,需添加水对产物的粘度进行降解,水的添加量直接影响到产物最终的粘度。选择7种不 同的添加量来观察水对产物粘度的影响,如表3所示: 表3水的加入量对产品的影响 由表3可W看出,水的添加量与107娃橡胶的粘度略成反本文档来自技高网...

【技术保护点】
低粘度107硅橡胶的制备方法、其特征在于:包括如下步骤:A、脱水:在非真空状态下,二甲基硅氧烷混和环体在80℃~100℃的条件下,减压脱水0.5~1.5小时;B、催化:升温至100~115℃时加入碱性催化剂,继续升温,控制反应温度在130~160℃,将平衡反应时间控制在0.5~1.5小时;C、降解:加水降解;D、中和:加入中和剂进行中和反应;E、收集馏分:中和反应后开启真空,并加热物料温度达到120~195℃,控制并维持真空度‑0.08MPa~‑0.098MPa,收集馏分,直至无馏分滴出为止;优选的,步骤E加热物料温度达到190℃;优选的,步骤E维持真空度‑0.095MPa~‑0.098MPa。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:葛强朱文英李争鸣肖维兵孙晓泉
申请(专利权)人:泸州北方化学工业有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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