一种氟硅橡胶的连续聚合方法技术

本发明专利技术涉及一种氟硅橡胶的连续聚合方法，包括以下步骤：将计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体进行混合脱水得到物料；将所述物料转移到小直径JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器里；所述物料在JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器里定向柱塞运动，控制静态混合器内部温度和停留时间，使氟硅橡胶达到规定分子量和挥发份。本发明专利技术实现了利用静态混合器进行氟硅橡胶的连续聚合，工艺简单，设备结构简单，生产效率高，压力损失小，所制得的氟硅橡胶的分子量可达50万以上，挥发份可达4wt%以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子聚合方法，具体说是。
技术介绍
氟硅橡胶是一种改性硅橡胶，一个三氟丙基取代了普通硅橡胶的一个侧甲基，结合了氟橡胶和硅橡胶的优点，具有普通硅橡胶的优异耐低温耐高温性能，优异的耐候性，也具有氟橡胶的优异耐非极性介质的性能。到目前为止，氟硅橡胶是唯一一种同时具有耐_68°C低温，耐200°C以上高温，耐非极性介质的工业化合成橡胶。目前氟硅橡胶的聚合分连续聚合和间隙聚合，间隙聚合是在一个搅拌反应釜中完成脱水、聚合、脱挥等所有过程，由于氟硅橡胶刚开始聚合时粘度小，搅拌能够保证充分 的物料混合，能够实现热量转移，但随着聚合程度的提高，物料粘度逐步上升，最高能达到2(T30万Pa S，搅拌就变得非常困难，无法保证物料的有效混合，聚合热也无法转移，导致反应釜内物料温度分布不均匀，聚合物的分子量分布不均匀，聚合物组成分布不均匀。而在连续聚合中，物料在反应器中是连续的朝一个方向边搅动边移动，解决了高粘度时的物料混合问题，比间隙聚合有更高的生产效率，更适合工业化生产。专利号为CN1844198A，专利名称为“氟硅橡胶生胶的聚合方法”的中国专利技术专利中采用双螺杆卧式聚合釜、脱挥釜和挤出机进行聚合，虽然实现了连续聚合，但工艺繁琐，设备结构复杂，动力消耗大。专利号为CN101824151A，专利名称为“一种氟硅氧聚合物本体阴离子开环聚合反应挤出合成方法”的中国专利技术专利中采用双螺杆挤出机，也实现了连续聚合，但由于剪切力大，聚合物的分子量小于40万，得到分子量80万以上的氟硅橡胶比较困难，另外设备价格曰虫印贝o静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。专利号为CN1154974A，专利名称为“硅橡胶生胶连续聚合装置及工艺”的中国专利技术专利中利用静态混合器实现了普通硅橡胶的连续聚合，但它没有涉及到氟硅橡胶的连续聚合。另外它只采用一种SV型静态混合器，虽然它采用直径不同的前后混合器，解决反应介质粘度不断增大的问题，但是氟硅橡胶中不聚合的单体含量少于5% (普通硅橡胶中不聚合的单体至少占12%)，而且三氟丙基使分子链比较刚硬，所以聚合后期粘度会大于20万Pa *S，远大于普通硅橡胶聚合后期的物料粘度，采用SV型静态混合器，压力损失会非常大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用静态混合器实现氟硅橡胶的连续聚合的方法，工艺简单，设备结构简单，生产效率高，压力损失小。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为，包括以下步骤步骤I、将计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体进行混合脱水得到物料；步骤2、将所述物料依次通过JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器进行聚合，通过控制JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器的内部温度和停留时间，使氟硅橡胶达到规定分子量和挥发份。为了进一步优化本专利技术，所述步骤I由以下方式实现将0. n重量份的硅醇锂盐催化剂、0. OOfO. I重量份的分子量调节剂、100重量份的三氟丙基甲基环三硅氧烷和0. n重量份的乙烯基环体加入到脱水釜中，搅拌并升温到60°C，在-0. 95MPa压力下脱水3小时得到物料。为了进一步优化本专利技术，所述步骤I由以下方式实现将0. 2、. 5重量份的硅醇锂盐催化剂、0. 005、. 01重量份的分子量调节剂、100重量份的三氟丙基甲基环三硅氧烷和0. 2^0. 6重量份的乙烯基环体加入到脱水釜中，搅拌并升温到60°C，在-0. 95MPa压力下脱水3小时得到物料。为了进一步优化本专利技术，所述脱水釜由脱水釜A和脱水釜B组成，脱水釜A和脱水釜B交替使用，使用方法为先将计量好的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体加入到脱水釜A中进行混合脱水，当脱水釜A中的物料的一半通过计量泵(可使用柱塞型计量泵，也可以使用齿轮型计量泵，但必须能输送粘度100^1000Pa-S的物料，出口压力达到5MPa)被输送转移到JTSV型静态混合器后，再将同样计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体加入到脱水釜B中进行混合脱水，当脱水釜A中的物料被全部转移到JTSV型静态混合器后，脱水釜B中的物料即开始通过计量泵向JTSV型静态混合器转移输送，而当脱水釜B中的一半物料被输送转移到JTSV型静态混合器后，再将同样计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体加入到脱水釜A中进行混合脱水，从而在脱水釜B中的物料被全部转移到JTSV型静态混合器后，脱水釜A即可继续向JTSV型静态混合器输送物料，如此循环交替使用两个脱水釜，保证物料的连续输送，使生产过程得以持续进行而不会间断，提闻了生广效率。为了进一步优化本专利技术，所述硅醇锂盐催化剂由以下方法制得将氢氧化锂和三氟丙基甲基环三硅氧烷混合，在8(T18(TC及负压条件下反应广3小时，然后脱除小分子氟硅聚合物和未反应环体，得到硅醇锂盐催化剂。硅醇锂盐催化剂与三氟丙基三甲基环三硅氧烷的重量比控制在0. f I 100，较好为0. 2 0. 5:1000。催化剂的含量过高，制得的氟硅橡胶在后续工艺的催化剂中和时会比较困难；催化剂的含量过低，则聚合反应速度太慢，影响生产效率。为了进一步优化本专利技术，所述分子量调节剂为小分子量羟基氟硅油、小分子量含轻基氣娃共聚物、~■甲基二氣丙基乙稀基娃烧、_■甲基二氣丙基烧氧基基娃烧、四甲基_■(三氟丙基)二硅氧烷中的一种或几种，优选采用小分子量羟基氟硅油。分子量调节剂与三氟丙基三甲基环三硅氧烷的重量比控制在0.001 0. I 100，较好为0.005 0.01:10000。分子量调节剂的含量过低，分子量调节效果差；分子量调节剂的含量过高，则聚合反应速度慢，小分子量聚合物增多，氟硅橡胶的挥发份会增加。为了进一步优化本专利技术，所述三氟丙基甲基环三硅氧烷的纯度大于或等于99. 5%(气相色谱分析，采用SE-5色谱柱)。为了进一步优化本专利技术，所述乙烯基环体为四乙烯基四甲基环四硅氧烷、乙烯基环体混合物、含乙烯基、甲基和三氟丙基三种侧基的环体中的一种或几种，具体制备方法可参照专利号为CN102225996，专利名称为“一种苯并噁嗪树脂纳米聚合物球及炭球的制备方法”的中国专利技术专利，优先采用四乙烯基四甲基环四硅氧烷，纯度大于或等于59%，其中三乙烯基环体的含量少于0. 5%。乙烯基环体与三氟丙基三甲基环三硅氧烷的重量比控制在0. f 1:100，较好为0. 2^0. 6: IOOo乙烯基环体的含量过低，氟硅橡胶硫化时硫化速度慢，交联密度低，耐油性能较差；乙烯基环体的含量过高，则硫化后的氟硅橡胶会很脆，扯断伸长率太小。为了进一步优化本专利技术，在步骤2中，所述JTSV型静态混合器在聚合时的内部温度为10(Tl5(TC，物料停留时间为0. 5^2小时；所述JTX2型静态混合器在聚合时的内部温度为13(Tl70°C，停留时间为广3小时。本专利技术区别于现有技术，具有以下优点I、实现了利用静态混合器进行氟硅橡胶的连续聚合，工艺简单，设备结构简单，生产效率高；2、采用了两个静态混合器(J本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟硅橡胶的连续聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和乙烯基环体进行混合脱水得到物料；步骤2、将所述物料依次通过JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器进行聚合，通过控制JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器的内部温度和停留时间，使氟硅橡胶达到规定分子量和挥发份。

【技术特征摘要】
1.一种氟硅橡胶的连续聚合方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I、将计量的硅醇锂盐催化剂、分子量调节剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷和こ烯基环体进行混合脱水得到物料； 步骤2、将所述物料依次通过JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器进行聚合，通过控制JTSV型静态混合器和JTX2型静态混合器的内部温度和停留时间，使氟硅橡胶达到规定分子量和挥发份。2.根据权利要求I所述的氟硅橡胶的连续聚合方法，其特征在于所述步骤I由以下方式实现将O. f I重量份的硅醇锂盐催化剂、O. OOfO. I重量份的分子量调节剂、100重量份的三氟丙基甲基环三硅氧烷和ο. Γι重量份的こ烯基环体加入到脱水釜中，搅拌并升温到60°C，在-O. 95MPa压カ下脱水3小时得到物料。3.根据权利要求I所述的氟硅橡胶的连续聚合方法，其特征在于所述步骤I由以下方式实现将O. 2^0. 5重量份的硅醇锂盐催化剂、O. 0051). 01重量份的分子量调节剂、100重量份的三氟丙基甲基环三硅氧烷和O. 2^0. 6重量份的こ烯基环体加入到脱水釜中，搅拌并升温到60°C，在-O. 95MPa压カ下脱水3小时得到物料。4.根据权利要求I所述的氟硅橡胶的连续聚合方法，其特征在于所述硅醇锂盐催化剂由以下方法制得将氢氧化锂和三氟丙基甲基环三硅氧烷混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐旭东，罗建文，
申请(专利权)人：福建省邵武市永晶化工有限公司，
类型：发明
国别省市：