一种107硅橡胶的合成新工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种缩合型室温硫化硅橡胶的基础胶即端羟基聚二甲基硅氧烷的合成工艺，包括将二甲基二氯硅烷水解物直接拿来作为生产原料制备１０７硅橡胶。本发明专利技术的方法通过往二甲基二氯硅烷水解物中加入适量的水解决杂质带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机硅橡胶的合成工艺，尤其涉及一种縮合型室温硫 化硅橡胶的基础胶即端羟基聚二甲基硅氧垸的合成工艺。技术背景端羟基聚二甲基硅氧垸是配制縮合型室温硫化硅橡胶常用的基础胶 料(以下简称107硅橡胶)。最常用的合成方法是在碱性催化剂的存在下， 将环状的二甲基硅氧垸如八甲基环四硅氧垸(D4)或者环状的二甲基硅 氧烷的混合物(DMC)进行开环聚合反应，DMC或D4是二甲基二氯硅 烷单体通过水解然后裂解，最后通过精馏得到的产物。常用的碱性催化 剂有四甲基氢氧化铵和氢氧化钾等。这种工艺是在无水条件下进行，需 要将D4或者DMC原料脱水处理，将碱性催化剂制成碱胶，然后再加入 到环硅氧烷中进行开环聚合反应，当聚二甲基硅氧烷的黏度达到一定程 度后，加水降解、封端、得到端羟基聚二甲基硅氧垸。这种工艺的碱胶 制备及使用复杂，不利于工业化生产。《有机硅材料》，2005， 19 (2); 20 22 "线性聚硅氧烷縮聚反应的探 讨"公开了一种利用端羟基聚二甲基硅氧垸低聚物(以下简称线性体) 作为生产原料，以氢氧化钾水溶液为催化剂，通过线性体分子间的縮聚 得到所需黏度的107硅橡胶。文献中使用的原料线性体是通过将水解物 精馏分离得到的，与传统的利用DMC或D4作为原料相比，减少了二甲 基二氯硅垸水解物裂解重排的工序，但仍旧需要将二甲基二氯硅垸水解 物精馏分离得到线性体然后进行生产。
技术实现思路
本专利技术提供了一种直接利用二甲基二氯硅烷水解物作为原料制备107硅橡胶的方法。具体方法包括在水解物中加入一定量的水，最好是蒸馏水，加入水量为水解物的0.1%-10% (重量百分比，优选为0.5%-5%)， 搅拌，温度控制在40-120 。C，优选为85°C-95°C，保持真空 (-0.070MPa~-O.lMPa，优选为-0.085MPa—-0.095MPa)，蒸出低沸物(蒸 出低沸物为加入水量的1.0-1.5倍)，然后加入催化剂反应，通过在线黏度 检测体系，待反应至所需黏度后，加入中和剂中和，继续升温至140°C-190 °C ，真空度控制在-0.095MPa—O.lMPa脱除低分子，待基本无馏分出来后， 得到107硅橡胶产品，根据不同的使用要求，产品的分子量一般控制在 60000-1000000之内。所述的催化剂为重量浓度30%-60%的氢氧化钾水溶液，其加入量为反 应体系的5-200ppm。所述的中和剂为重量浓度为80%-85%的磷酸水溶液，其加入量为体系 的30-200ppm。所述的蒸出的低沸物包括加入的水分以及伴随着水分的蒸出的氯离 子和其他三官能团杂质，还包括少量的水解物，蒸出的低沸物重量为加 入水分重量的1.0-1.5倍。所述的二甲基二氯硅垸水解物是二甲基二氯硅垸与20-36%质量分数 的盐酸发生反应，水解温度控制在30-4(TC ，生成的产物经静置分层后得 到的上层产品。二甲基二氯硅烷水解物中含有较高浓度的氯离子，目前国内二甲基 二氯硅烷水解物中氯离子含量普遍在1000ppm以上，国内先进水平的氯 离子含量也在300ppm左右，而国外先进水平可以达到200ppm以下，日 本信越公司的产品甚至可以达到〈20ppm。氯离子会与催化剂中的钾离子 反应，生产氯化钾从而增加催化剂的使用量，同时增加产品中无机盐的 含量使得产品的透明度受到严重影响。而其中三甲氧基硅氧烷等带三官 能团的杂质则非常容易导致产品发生交联而导致废品。正是由于这些原因，目前还尚未有人将二甲基二氯硅烷水解物直接拿来作为生产原料制 备107硅橡胶。本专利技术提供的方法通过往二甲基二氯硅垸水解物中加入适量的水解 决杂质带来的这些问题。因为水解物中高浓度的氯离子和其他带三官能 团的杂质是亲水的，通过加入适量水，然后在一定的温度和真空条件下 将水蒸出，这样伴随着水分的蒸出，氯离子和其他三官能团杂质会随着 水分的蒸出而夹带出来，这样即避免了复杂的精馏过程又得到了合格的107硅橡胶产品。实施例l二甲基二氯硅垸与20-36%质量分数的盐酸发生反应，水解温度控制 在30-40°C，生成的产物经静置分层后得到上层二甲基二氯硅烷水解物产口在3000ml的烧瓶中加入2100g 二甲基二氯硅烷水解物和21g的蒸馏 水，搅拌，缓慢升温至80-100°C，控制真空-0.08Mpa—-0. 09Mpa，等加 入的蒸馏水完全被蒸出后，加入100ppm的30%质量分数的氢氧化钾水溶 液，通过在线黏度计控制，带反应至所需黏度时，加入60ppm的85%磷酸 中和剂进行中和，10-30min后，继续升温至18CTC ，保持真空 -0.08Mpa—-0.09Mpa，脱出低分子，得到透明度高，交联点少的分子量 为60000-1000000的合格107硅橡胶产品。 实施例2二甲基二氯硅垸与20-36%质量分数的盐酸发生反应，水解温度控制 在30-40°C，生成的产物经静置分层后得到上层二甲基二氯硅烷水解物产叩o在3000ml的烧瓶中加入2100g 二甲基二氯硅烷水解物和40g的蒸馏 水，搅拌，缓慢升温至80-100°C，控制真空-0. 08Mpa—-0. 09Mpa，等加入的蒸馏水完全被蒸出后，或者馏出物达到加入水量的1.1倍时，加入50ppm的35。/。质量分数的氢氧化钾水溶液，通过在线黏度计控制，带反应 至所需黏度时，加入35ppm的85%磷酸中和剂进行中和，10-30min后， 继续升温至180。C，保持真空-0.08Mpa—-0. 09Mpa，脱出低分子，得到透 明度高，交联点少的分子量为60000-1000000的合格107硅橡胶产品。 实施例3二甲基二氯硅烷与20-36%质量分数的盐酸发生反应，水解温度控制在30-40°C，生成的产物经静置分层后得到上层二甲基二氯硅垸水解物产 口叩o在3000ml的烧瓶中加入2100g 二甲基二氯硅烷水解物和80g的蒸馏水， 搅拌，缓慢升温至80-100°C，控制真空-0.08Mpa—-0. 09Mpa，等加入的 蒸馏水完全被蒸出后，或者馏出物达到加入水量的1.0-1.2倍时，加入 50ppm的35%质量分数的氢氧化钾水溶液，通过在线黏度计控制，带反应 至所需黏度时，加入35ppm的85%磷酸中和剂进行中和，10-30min后， 继续升温至18(TC，保持真空-0.08Mpa—-0. 09Mpa，脱出低分子，得到透 明度高，交联点少的分子量为60000-1000000的合格107硅橡胶产品。尽管上文对本技术的具体实施方式给予了详细描述和说明，但 是应该指明的是，我们可以依据本技术的构想对上述实施方式进行 各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵 盖的精神时，均应在本技术的保护范围之内。权利要求1.利用二甲基二氯硅烷水解物作为原料制备107硅橡胶的方法，包括在二甲基二氯硅烷水解物中加入水，搅拌，控制一定的温度和真空条件，蒸出低沸物，加入氢氧化钾水溶液，待反应至所需黏度，加入中和剂中和，脱除低分子，得到107硅橡胶产品。2. 根据权利要求1的制备方法，其中二甲基二氯硅烷水解物和水的比例 是100: 0.1-100: 10。3. 根据权利要求1的制备方法，其中二甲基二氯硅烷水解物和水的比例是100: 0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用二甲基二氯硅烷水解物作为原料制备１０７硅橡胶的方法，包括：在二甲基二氯硅烷水解物中加入水，搅拌，控制一定的温度和真空条件，蒸出低沸物，加入氢氧化钾水溶液，待反应至所需黏度，加入中和剂中和，脱除低分子，得到１０７硅橡胶产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，郑瑞兵，方江南，邵月刚，严跃和，宋新锋，朱小英，徐建良，方建玮，郑晓红，吴志良，胡敦，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]