一种催化合成α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的方法技术

一种在常压下，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺，该方法操作简单、稳定，易于控制，条件温和，技术指标突出，对反应器要求不苛刻，连续性较好，安全性较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅橡胶产品的生产方法。
技术介绍
α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(简称羟基聚硅氧烷)是硅橡胶中的重要产品之一。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。随着近年我国建筑业的迅猛发展，羟基聚硅氧烷(建筑密封胶主要原料)需求量迅速增加，同时，涂料、制模等行业也都对羟基聚硅氧烷保持着巨大需求。目前国内羟基聚硅氧烷生产基本上采用间歇流程，其工艺分聚合、降解、终止、脱挥发份四个阶段，四个过程均在同一反应釜中完成。此类工艺的缺点是工艺繁杂、产品质量不易控制、粘度一次合格率仅50％左右、单釜生产周期长、生产能力低，而且该工艺催化剂采用四甲基氢氧化铵，存在产品颜色深，气味大，分子量分布宽等缺点。US 5,475,077介绍了以KOH为催化剂将环二甲基硅氧烷开环聚合，30分钟后通入水蒸气将反应器中的空气及其他气体置换的方法。在170℃、315毫米汞柱压力下，反应器密闭保持30分钟，随后加中和剂2-氯乙醇或其它，然后将中和生成的钾盐及反应物中的沉淀清除，羟基聚硅氧烷分子量通过控制水蒸气压力调节。此方法为间歇方法。US 4,780,519及US 5,173,558介绍了以硅醇钾为催化剂、二甲基乙烯基硅基乙酸酯为中和剂的方法。聚合物中的羟基含量通过在聚合过程中控制反应器内水蒸气压力来控制。此法并不是用于生产羟基聚硅氧烷，而是用于生产分子量较大的其它基团封端的聚硅氧烷，同时用控制水蒸气压力的方法来减少羟基的含量，以提高产品性能。US 4,551,515介绍了连续生产有机聚硅氧烷的方法。在此方法中混合环体与止链剂在加入催化剂前必须脱水；含5％KOH的硅醇钾为催化剂，硅基磷酸酯为中和剂。此法用于生产高粘度的聚硅氧烷，而不是羟基聚硅氧烷。US 4,250,290介绍了一种连续生产羟基聚硅氧烷的工艺。聚合反应在静态混合器中进行，催化剂为硅氧烷醇钾，反应温度为160-190℃，中和剂为硅基磷酸酯，聚合压力为1.17Mpa；如果水为止链剂，则分两次加入，第一次在聚合部分的前端加水，量为100ppm-500ppm，第二次在聚合后端加水，第一次的水主要用于控制聚合物的粘度的增长，以保证静态混合器的混合效果；第二次的水用来调节水的总量。产品粘度为0.5-500Pa.s。系统压力为170Psig，即相当于1.17Mpa，为加压条件下操作，因而对设备要求较高，生产成本也较高。日本，特开平5-43,694所介绍的方法与上述工艺相似。综上所述，羟基聚硅氧烷的合成方法可选择不同的催化剂、中和剂及原料，以氢氧化钾作催化剂普遍认为较好，原料多采用环体，中和剂选择范围相应较大，但文献中所提及的方法有如下问题生产方法有的用间歇法，不能形成连续化工艺流程，只局限在实验室或小模式范围内，不利于工业化；连续化工艺需在加压条件下进行，对设备要求比较苛刻，不利于降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在常压下、用氮气夹带水汽法，氢氧化钾作催化剂合成α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺。本专利技术提供一种在常压下，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺，包括如下步骤(A)甲基环硅氧烷与氢氧化钾在聚合釜中进行聚合反应，聚合温度为130-170℃；(B)以硅基磷酸酯为中和剂中和聚合产物，中和温度为100-160℃；(C)脱除中和产物中的低分子及未反应的环体，脱低温度为170-190℃，脱低真空度0.08-0.10Mpa，得到α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。具体操作如下甲基环硅氧烷经计量罐压入配料釜中，和催化剂搅拌均匀后，用氮气压入进料釜，经转子流量计计量后连续进入聚合釜，用氮气夹带水汽连续进入聚合釜，进行聚合反应。聚合后的羟基聚硅氧烷用单杆螺旋泵连续打入中和釜，中和剂硅基磷酸酯连续进入中和釜，中和后的硅氧烷聚合物进入脱低釜，在真空条件下脱除低分子及未反应的环体。脱低后的聚合物经包装，即为α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷成品。本专利技术中的聚合温度优选140-160℃；中和温度优选120-140℃本专利技术中的甲基环硅氧烷与氢氧化钾的重量比为100(10-15)。本专利技术所采用的聚合反应器为带搅拌的釜式反应器。中和反应所用的反应<p>利用较低浓度的Synthamin17(0.025g/mL)也对于电流有显著的影响，其在500mA是限制因素。在整个试验时期内这些条件产生大约70V的低电压。这个试验较高的pH与试验1(上面描述的)相比在FVIII上产生更多电荷，使更多FVIII迁移到S2(分别10.26％以及32.6％)。这个浓度的Synthamin17对于FVIII活性的影响是积极的，即使S160的结果不正常。糖如下实验所示，糖也可以作为FVIII稳定剂的一种替代来源。来自血浆的FVIII的表征纯血浆用作FVIII的来源。可以预期FVIII分子会与血浆起始材料中的vWf结合起来形成大复合物。由于这个原因，可以预期vWf-FVIII复合物将保持在S1中，而污染的血浆蛋白质转入S2中。将5.5-7.3的pH范围与1000kDa的分离膜结合加以研究。保持FVIII的稳定性限制试验到这个pH范围。FVIII迁移和活性分析利用生色试验进行并且FVIII比活性可以表示为目的样品中每μgFVIII的FVIII活性(IU)的量。在一定pH范围内FVIII纯血浆的结果图8显示FVIIIAg在电泳装置S1中各种pH值条件下，利用纯血浆作为起始材料的迁移。所有分析的pH值中，没有记录到FVIIIAg转入S2中。表5FVIIIAg在S1中各种pH值条件下在Gradiflow中纯血浆试验以S10％表示的分布图。 权利要求1.一种在常压下，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺，包括如下步骤(A)甲基环硅氧烷与氢氧化钾在聚合釜中进行聚合反应，聚合温度为130-170℃；(B)以硅基磷酸酯为中和剂中和聚合产物，中和温度为100-160℃；(C)脱除中和产物中的低分子及未反应的环体，脱低温度为170-190℃，脱低真空度0.08-0.10Mpa，得到α、ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。2.权利要求1所述的方法，其特征在于其中的聚合反应温度为140-160℃。3.权利要求1所述的方法，其特征在于其中的中和温度为120-140℃。4.权利要求1所述的方法，其特征在于其中的甲基环硅氧烷与氢氧化钾的重量比为100∶(10-15)。5.权利要求1所述的方法，其特征在于其中的聚合釜中的反应物停留时间使聚合反应后未反应的甲基环硅氧烷少于12-14％。全文摘要一种在常压下，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺，该方法操作简单、稳定，易于控制，条件温和，技术指标突出，对反应器要求不苛刻，连续性较好，安全性较高。文档编号C08G77/00GK1854171SQ20051006814公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月29日 优先权日2005年4月29日专利技术者李洪福, 许荣, 宋晓慧, 李承业, 翟荣霞 申请人:中国石油天然气股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在常压下，采用氢氧化钾作催化剂，用水汽法合成α、ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的连续化工艺，包括如下步骤：（Ａ）甲基环硅氧烷与氢氧化钾在聚合釜中进行聚合反应，聚合温度为１３０－１７０℃；（Ｂ）以硅基磷酸酯为中和剂中和聚合产物， 中和温度为１００－１６０℃；（Ｃ）脱除中和产物中的低分子及未反应的环体，脱低温度为１７０－１９０℃，脱低真空度０．０８－０．１０Ｍｐａ，得到α、ω－二羟基聚二甲基硅氧烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪福，许荣，宋晓慧，李承业，翟荣霞，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]