一种聚硅氧烷生产系统技术方案

本发明专利技术涉及一种聚硅氧烷生产系统

【技术实现步骤摘要】
一种聚硅氧烷生产系统


[0001]本专利技术涉及聚硅氧烷生产领域，特别是一种聚硅氧烷生产系统
。

技术介绍

[0002]工业生产聚硅氧烷普遍采用混合硅氧烷平衡方法，以
DMC(
二甲基环硅氧烷
)
或者
D4(
八甲基环四硅氧烷
)
等为原料，脱水后开环聚合制取
。
与其他高分子聚合物制备不同，由于聚合反应存在化学平衡，始终有部分环硅氧烷未转化为聚硅氧烷，聚合收率一般在
80
‑
85
％左右；所以，残留的环硅氧烷
(
低分子
)
，必须考虑脱除；另外，聚硅氧烷中痕量残留的低分子会在一定程度上会影响在电子
、
光学
、
化妆品等高端领域的使用，例如：欧盟
Reach
法规规定，化妆品中
D4
和
D5
单项必须小于
1000ppm
；甚至，在某些电子领域，对
D3
‑
D10
的限制在
100ppm
左右
。
[0003]目前，超高粘度聚硅氧烷的生产方法主要有聚合釜，采用的脱低方法有落条脱挥，釜内直接脱低，该方法主要有两个方面问题，一是在聚合时，普通的桨式搅拌釜不适，法满足超高粘度聚硅氧烷的混合
、
出料难题，二是落条脱挥无法满足制备超低挥发分超高粘度聚硅氧烷的要求，挥发分一般在
5000
‑
15000ppm
左右，很难将挥发分脱至痕量级别
(D3
‑
D10<100ppm)。
[0004]中国专利申请号
200910193006.1
，公开了带有
S
型搅拌的反应器，以二甲基环硅氧烷或
α
,
ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷为原料，间歇制备超高分子量聚硅氧烷，同时产生的挥发分较高
。
[0005]中国专利技术专利申请号
201520828078.2
，公开了聚合釜聚合，静态混合器脱低，螺杆挤出二次脱低，反应生产制备超高分子量聚硅氧烷，挥发分含量可达
6000ppm。
[0006]中国专利技术专利申请号
201721186548.5
，公开了带有
S
型强有力搅拌装置的反应器制备超高分子量聚硅氧烷
。
[0007]中国专利技术专利
CN111574714A
，公开了以
α
,
ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷为原料，双螺杆为反应器，通过落条闪蒸和双螺杆二次脱低制备超低挥发分超高粘度聚硅氧烷，但是，该方法对原料有限制，只能用
α
,
ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷为原料，且双螺杆二次脱低的停留时间短，发挥分含量达不到
<100ppm
的要求
。
[0008]综上所述，针对现有技术在制备超高粘度聚硅氧烷时因设备选型及其工艺控制不当，而造成的生产效率低
、
产品质量不高
、
工艺难控制以及生产成本高
、
产品质量满足不了高端应用等缺陷，亟待需要找到一种新的合成超高粘度聚硅氧烷的生产方法，该方法不仅需要满足其产品特性进行连续化生产，还需要同时兼顾产品得稳定生产，提高产品质量，并顺利实现产业化生产
。

技术实现思路

[0009]本专利针对现有技术不足，开发一种聚硅氧烷生产系统，该方法操作简单
、
节能
、
高效
、
将挥发分脱至痕量级别
。
本专利技术核心在于根据制备过程中物料粘度和挥发分含量的
特性，通过双轴搅拌器，聚合条件以及脱低条件的控制，在设备最佳操作区间内，制备超高粘度
、
超低挥发分聚硅氧烷
。
[0010]一种聚硅氧烷生产系统，包括依次通过管道连接的预聚釜
、
第一齿轮泵
、
第一双轴搅拌器
、
双螺杆挤出机
、
第二双轴搅拌器和第二齿轮泵；所述预聚釜还连接有若干用于进料的计量泵；所述双螺杆挤出机安装有真空系统；所述第一双轴搅拌器和第二双轴搅拌器为双轴搅拌器；
[0011]所述第一双轴搅拌器和第二双轴搅拌器，包括两个平行布置在筒体内的第一搅拌轴和第二搅拌轴，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴上均设置有若干搅拌件，所述搅拌件包括搅拌盘和搅拌杆，所述搅拌盘固定在所述第一搅拌轴和第二搅拌轴上；所述搅拌杆包括搅拌梁和固定在所述搅拌梁两端的第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆和第二竖杆垂直于搅拌梁，所述搅拌梁垂直安装在搅拌盘的外圆周上与所述筒体贴合，使得第一竖杆和第二竖杆位于所述搅拌盘的两侧，所述第一竖杆和第二竖杆垂直并指向第一搅拌轴或第二搅拌轴；筒体端部设置端盖；所述第一搅拌轴和第二搅拌轴通过密封部件伸出筒体外，与动力机构连接；
[0012]沿所述第一搅拌轴和第二搅拌轴方向，所述第一搅拌轴上的第二竖杆位于所述第二搅拌轴上的搅拌盘和第一竖杆之间，以使得转动第一搅拌轴和第二搅拌轴时，第一搅拌轴上的第二竖杆与第二搅拌轴上的第一竖杆啮合；
[0013]所述筒体的一侧具有物料进料口，另一侧具有出料螺杆；所述出料螺杆中部具有终止剂加料口，所述出料螺杆具有物料出料口
。
[0014]进一步地，所述筒体分为
A、B、C
三段，所述搅拌杆的横截面积按照从
A
段到
B
段到
C
段的顺序依次下降
。
[0015]进一步地，所述搅拌盘与所述筒体之间的间隙按照从
A
段到
B
段到
C
段的顺序依次增大，且
A
段搅拌盘与筒体的间隙
<4mm。
[0016]进一步地，所述双轴搅拌器外侧设置用于补偿潜热耗散的夹套或伴热管
。
[0017]进一步地，所述筒体还具有加热介质进口和加热介质出口，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴具为中空结构，使得加热介质通入中空结构，所述加热介质为饱和水蒸汽
、
导热油
。
[0018]进一步地，所述双轴搅拌器上侧设置有开口，所述开口连接脱挥室，所述脱挥室个数为1～3个，每个脱挥室与真空系统相连
。
[0019]进一步地，所述终止剂加料口为液体雾化喷头，或者气体加压装置中的一种或两种
。
[0020]进一步地，所述计量泵的数量为3个
。
[0021]进一步地，所述双螺杆挤出机包括两条相向旋转相互啮合的螺杆，以及由若干第二筒体和第三筒体组合而成的挤出机筒体<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种聚硅氧烷生产系统，其特征在于，包括依次通过管道连接的预聚釜
、
第一齿轮泵
、
第一双轴搅拌器
、
双螺杆挤出机
、
第二双轴搅拌器和第二齿轮泵；所述预聚釜还连接有若干用于进料的计量泵；所述双螺杆挤出机安装有真空系统；所述第一双轴搅拌器和第二双轴搅拌器为双轴搅拌器；所述第一双轴搅拌器和第二双轴搅拌器，包括两个平行布置在筒体内的第一搅拌轴和第二搅拌轴，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴上均设置有若干搅拌件，所述搅拌件包括搅拌盘和搅拌杆，所述搅拌盘固定在所述第一搅拌轴和第二搅拌轴上；所述搅拌杆包括搅拌梁和固定在所述搅拌梁两端的第一竖杆和第二竖杆，第一竖杆和第二竖杆垂直于搅拌梁，所述搅拌梁垂直安装在搅拌盘的外圆周上与所述筒体贴合，使得第一竖杆和第二竖杆位于所述搅拌盘的两侧，所述第一竖杆和第二竖杆垂直并指向第一搅拌轴或第二搅拌轴；筒体端部设置端盖；所述第一搅拌轴和第二搅拌轴通过密封部件伸出筒体外，与动力机构连接；沿所述第一搅拌轴和第二搅拌轴方向，所述第一搅拌轴上的第二竖杆位于所述第二搅拌轴上的搅拌盘和第一竖杆之间，以使得转动第一搅拌轴和第二搅拌轴时，第一搅拌轴上的第二竖杆与第二搅拌轴上的第一竖杆啮合；所述筒体的一侧具有物料进料口，另一侧具有出料螺杆；所述出料螺杆中部具有终止剂加料口，所述出料螺杆具有物料出料口
。2.
根据权利要求1所述的一种聚硅氧烷生产系统，其特征在于，所述筒体分为
A、B、C
三段，所述搅拌杆的横截面积按照从
A
段到
B
段到
C
段的顺序依次下降
。3.
根据权利要求2所述的一种聚硅氧烷生产系统，其特征在于，所述搅拌盘与所述筒体之间的间隙按照从
A
段到
B
段到
C
段的顺序依次增大，且
A
段搅拌盘与筒体的间隙
&lt;4mm。4.
根据权利要求1所述的一种聚硅氧烷生产系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑智，刘继，陈杰，潘思能，甘小莲，
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：