谈甲基高含氢硅油生产工艺与质量影响.docx
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谈甲基高含氢硅油生产工艺与质量影响1甲基高含氢硅油的行业现状
甲基高含氢硅油通常被简称为高含氢硅油,它是国内外十分畅销的一种非常重要的硅油产品。高含氢硅油产品中的硅氧烷主链上含有高活性的硅氢键,能与许多的活性基团发生反应,并且甲基硅氧烷链节表面能低,所以其合成材料具有良好的防水性。基于这个特点,它常常作为材料的防水处理剂。与此同时,它还能够被用作交联剂、架桥剂、柔软剂、平滑剂、表面活性剂、农药展润剂等等。但是,现在我国生产的高含氢硅油多存在产品异味较重、氯离子含量高、反酸、含有的交联物质、含氢量较低以及透光率较低等问题,限制了其在食品、日化、医疗、卫生等高端领域的使用。
2高含氢硅油的生产工艺
目前,普遍的高含氢硅油生产方法主要有甲基二氯硅烷与其它硅氧烷催化平衡法、甲基二氯硅烷醇解水解催化平衡法、含Si-Cl键硅油还原法及甲基氯硅烷共水解缩合法等方法进行制备。前三种方法在具体的生产过程中相对成本较高并且制备过程比较繁琐,因此很难进行大规模的应用。
2.1溶剂法制备高含氢硅油
早期利用MH和M3按比例配成的混合物进行共水解法制备高含
氢硅油的工艺是:在水解反应釜中加入定量的有机溶剂和水,然后再按比例加入MH和M3的混合物,水解反应结束后将产生的油层进行多次水洗,再加入浓硫酸溶液进行调聚反应,结束后将油层进行多次水洗直至显中性,再进行脱低除去粗含氢硅油中的溶剂和低沸物,再经过活性炭脱色过滤后即可得到成品。但是用该方法制备的高含氢硅油还存在以下的严重的缺点:产品含氢量低、异味大、硫酸造成污染、制造成本高、操作步骤繁琐。基于硫酸催化、含氢量低的问题,技术人员提出利用固体酸催化剂代替浓硫酸来进行调聚反应,含氢硅油的氢值可以达到1.56%以上。但产品含氢量较低、副产酸多、异味等问题仍不能解决。
2.2无溶剂法制备高含氢硅油
基于溶剂法制备高含氢硅油工艺存在的诸多问题,近年来无溶剂法制备高含氢硅油的方法得到越来越多的应用。该方法也是利用MH、M3共水解法制备,但此工艺生产过程中采用离心或沉降分层的物理方法将油层和酸水进行分离,取消传统的水洗除酸的方法,实现缩短工艺流程达到缩短产品的生产周期、减少副产物稀盐酸的产生量。这种制备工艺具有解决产品异味、产品反酸得到改善、缓解环保压力等优点。但是仍然存在着以下几个缺点:产生较多的废水和废硫酸、副产物中存在交联物质等。基于这些问题,研究技术人员提出利用酸性
活性白土代替浓硫酸来进行调聚反应,催化剂可以多次使用,减少副产物的产出,大大降低环保压力;同时取消水洗工艺,采用弱碱性物质进行直接中和至中性,然后进行物理分离。
3影响高含氢硅油产品质量的因素分析
虽然目前无溶剂法在应用过程中不使用溶剂,有利于环境保护,并提高产品品质的优点。但是,无溶剂工艺仍然存在一些问题:水解产物中含有交联物质、高含氢硅油在储存的过程中存在含氢量波动降低的现象,影响其稳定性。因此,无论是溶剂法还是无溶剂制备的高含氢硅油产品目前都存在凝胶量较大、返酸现象严重、含氢值较低等问题。共水解混合物量加入速度对质量的影响:目前普遍采用向定量水中加入混合物,由于混合物遇水反应激烈,混合物进料过快会造成反应温度升高较快,反应无法控制,造成较多的交联物质产生,含氢硅油浑浊,影响产品质量和收率,同时水解不彻底会造成产品反酸问题。M3对产品粘度的影响:M3水解生产六甲基二硅氧烷,具有封端作用,其加入量会导致含氢硅油产品粘度差异,因此合理的控制M3的加入量对含氢硅油粘度的大小起到决定性作用,同时还会影响高含氢硅油的含氢量。温度和真空度:高含氢硅油调聚达到平衡后,含有的低沸物较多,一般需要进行脱出除低沸物,但在脱出低沸物时的系统的压力和温度对低沸物的含量有影响。温度高、压力低脱出的低沸物