甲基含氢硅油的合成(2)
POSS接枝改性甲基含氢硅油的制备及性能研究的开题报告
POSS接枝改性甲基含氢硅油的制备及性能研究的开题报告一、研究背景和意义含氢硅油是一种重要的有机硅功能材料，具有优良的化学稳定性、高温稳定性、低温性能等，在油漆、胶黏剂、涂料、密封剂、硅油润滑油等领域被广泛应用。
近年来，随着人们对环境保护和可持续发展的关注，含氢硅油在应用中所产生的环境问题越来越受到关注。
为了减少环境污染和提高产品性能，研究人员开始探索各种新型有机硅材料的研发。
POSS（聚苯基硅氧烷）是一种新型的有机硅纳米颗粒，由于其独特的结构和性能，在聚合物材料中的应用受到广泛关注。
POSS分子结构简单，可以与各种有机物、金属、半导体、高分子等材料形成复合体系，同时其纳米尺度的尺寸和良好的分散性，可以有效地改善材料的力学性能、热稳定性、电学性能、透明度等各方面性能。
本研究将POSS接枝在含氢硅油分子链上，旨在通过POSS的纳米尺度效应改善含氢硅油的物理和化学性质，提高其热稳定性和可持续性，为含氢硅油在先进材料领域的应用提供新思路和新方法。
二、研究内容和方法1. 制备POSS接枝改性甲基含氢硅油的方法本研究采用油-水相乳化法，即将POSS分散到水相中，将甲基含氢硅油加入水相，并加入乳化剂进行乳化，利用超声波辅助乳化，在较高温度下反应即可制得POSS接枝改性甲基含氢硅油。
本研究将改性前后的甲基含氢硅油进行表征和比较，考察POSS接枝改性对其物理和化学性质的影响。
2. 性能测试方法通过红外光谱、核磁共振、热重分析、动态扫描量热等测试方法，对改性前后的甲基含氢硅油进行表征和性能测试，确定POSS接枝改性对甲基含氢硅油的影响，并评估改性后的甲基含氢硅油在油漆、涂料等领域的应用前景。
三、预期成果和意义1. 制备出具有优良性能的POSS接枝改性甲基含氢硅油通过本研究，预期制备出具有较好热稳定性、低温性能、机械性能和耐化学性能的含氢硅油，并评估其在各种应用领域的潜力和前景。
2. 探索一种新型含氢硅油的改性方法和应用途径本研究将POSS与含氢硅油结合，探索了一种新型含氢硅油的改性方法，为有机硅材料的开发和应用提供新思路和新方法。
甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性
合 成 化 学
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｍａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖｏ １ ． ２ １， ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． ５， ６ １ ５～６ １ ８
ｓ ｙ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｉ ｓ ；ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
有 机硅 产 品 以其 优 异 的物 理机 械 性能 已广 泛
经 Ｈ Ｎ Ｍ Ｒ和 Ｆ Ｉ ＇ 一 Ｉ Ｒ表征。为比较热性能 ， 本文还
应用于 国民经济、 国防建设 以及 日常生活等各个 领域¨ Ｊ 。其中 ， 甲基苯 基含氢 硅油 （ １ ） 由于其 良 好 的热稳定性和透 明性近年来 已成为 Ｌ Ｅ Ｄ封 装液的理想交联剂 。目前合成 １ 的主要方法是利 用酸催化八甲基环 四硅氧烷 （ Ｄ ） ， 或将 １ ， ３ ， ５ ， ７ － 四甲基环 四硅氧烷 （ Ｄ Ｈ ） 与甲基苯基混合环体等
Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ｈｙ ｌ Ｐｈ ｅ ｎ ｙ ｌ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｅ Ｏｉ ｌ
Ｄ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｈ ｕ ａ ， Ｓ Ｏ Ｎ Ｇ Ｒ ｏ ｎ ｇ － ｊ ｕ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｂ ｉ ｎ
・
研 究简报 ・
甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性
杜建华 ，宋荣君 ， 李 斌 Βιβλιοθήκη １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
（ 东北林业 大学理学 院 黑 龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室 ， 黑龙江 哈尔滨
浅谈甲基高含氢硅油的生产工艺及质量影响因素
2019年08月浅谈甲基高含氢硅油的生产工艺及质量影响因素倪志远（河北省唐山三友化工有限公司，河北唐山063305）摘要：甲基高含氢硅油在国际上是非常受欢迎的有机硅产品，具有耐候性、疏水效果好等特性，能在某些金属盐触媒的催化作用下，在各种基材表面交联形成防水膜，具有防潮、防霉、防锈及透气性。
文章重点介绍采用甲基二氯硅烷(MH)和三甲基硅烷(M3)共水解工艺生产甲基高含氢硅油的研究进展，并且针对甲基高含氢硅油遍存在的产品异味较重、氯离子含量高、反酸现象、含有交联物质、含氢量较低以及透光率较低等因素进行详细探究。
关键词：甲基高含氢硅油；溶剂法；共水解法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。
甲基含氢硅油
甲基含氢硅油技术指标：1.外观：无色透明液体2.粘度（25℃，mm2/S）：25cst3.比重（25℃ ）：1.004.折射率（ＮD25 ）：1.3965.含氢量（％）≥ ：1.66.有机硅含量：100％性能及用途：在触媒作用下，可在适当温度下交联，在各种基材表面形成防水膜，广泛用作织物、灭火剂(干粉)、纸张、金属、皮革、木材、玻璃、水泥、陶瓷、大理石的防水剂、防粘剂或防蚀剂等。
包装及贮运：200kg 涂塑铁桶包装（200 kg/ 桶），注意避免与酸、碱或重金属接触，否则甲基氢化有机硅聚合物会迅速分解，释放出在空气中带有爆炸隐患的氢气。
注意防潮，贮于阴凉干燥处。
贮期一年以上，超期可按标准复检，合格者仍可使用。
有机硅建筑防水剂本品是一种新型的有机硅刚性立体防水剂，它能与空气中的二氧化碳反应，与结构材料起化学反应，在基材表面生成一层几个分子厚的不溶性的防水树脂薄膜 ,具有抗水性隔音性能，并防止由于遭冻易融而造成的建筑表面开裂,使建筑物不受风化或减少风化作用,从而延长建筑物的使用寿命。
该产品无毒无害、阻燃、无污染，安全优质可靠。
适用范围：广泛应用于屋面、内外墙面防水、地面、地下室、仓库的防潮、卫生间防漏、厨房墙壁防渗、防油烟粘附及钢筋混凝土结构的防渗漏。
作用要领：即可采取喷涂、刷涂、浸渍的方法使用，也可掺入水泥沙浆及混凝土中使用。
喷涂或刷涂：一般说来，在混凝土、灰泥、混凝土预制件等表面比较粗糙的场合，喷涂较好；石块、大理石等表面平滑的场合，可用刷涂。
无论喷涂和刷涂，对有机硅建筑防水剂的使用浓度与使用量都是十分重要的。
使用浓度较低，使用量太少时，防水性能差；使用量太多时，表面上要产生白点。
一般说来，用 7-10倍的水量稀释有机硅建筑防水剂。
涂刷面积每公斤防水剂溶液可涂刷6-12m2。
(1)浸渍：有机硅建筑防水剂也可以采用浸渍的方法来处理建筑物构件，如新从窑中取出的屋瓦，可以用有机硅建筑防水剂的稀释溶液浸渍处理。
含氢硅油生产工艺
含氢硅油生产工艺
含氢硅油是一种新型的高性能有机硅材料，在工业和民用领域有广泛的应用。
下面介绍一种含氢硅油的生产工艺。
首先，从化工市场采购甲基氯硅烷（CH3SiCl3）和甲基乙烯基醇（CH2=CH(CH2)2OH）两种原料。
甲基氯硅烷是含有甲基和氯的氢硅烷化合物，而甲基乙烯基醇则是含有烯丙基和羟基的有机化合物。
然后，将甲基氯硅烷和甲基乙烯基醇按一定的摩尔比例加入反应釜中。
反应釜中需加入酸性催化剂，可以选择稀盐酸或氢氯酸。
酸性催化剂能够促进甲基氯硅烷和甲基乙烯基醇的反应，形成含有硅氢键的有机硅化合物。
接下来，反应釜中的混合物需要经过搅拌和加热。
搅拌可以保证反应混合物均匀，加热则能提高反应速率。
一般情况下，将反应釜加热至80-100℃进行反应，反应时间在几小时至十几小时不等。
随着反应的进行，可以观察到化学反应的氢气释放。
这是因为甲基氯硅烷和甲基乙烯基醇之间发生了硅氢键的形成，释放出氢气。
同时，有机硅化合物的形成也可以通过红外光谱分析来确认。
当反应达到一定程度时，将反应釜中的混合物冷却至室温。
然后，用乙醚或丙酮等有机溶剂进行提取，将有机硅化合物和未反应的原料分离。
经过多次提取和蒸馏后，可以得到纯净的含
氢硅油。
最后，对得到的含氢硅油进行性能测试，包括粘度、密度、耐热性等指标。
并进行包装和贮存，为后续的销售和应用做好准备。
以上就是一种含氢硅油的生产工艺。
通过该工艺，可以高效地制备出高品质的含氢硅油，为现代工业和民用领域的发展做出贡献。
含POSS侧基甲基含氢硅油的制备及应用性能
含POSS侧基甲基含氢硅油的制备及应用性能采用七苯基三硅醇POSS和乙烯基三氯硅烷制备了乙烯基七苯基POSS，并进一步与甲基含氢硅油进行硅氢加成，制备出有POSS侧基的改性含氢硅油。
通过FT-IR、1H NMR确认了产物分子结构。
以制备的POSS侧基含氢硅油作为新结构交联剂制备加成型硅橡胶，并与甲基含氢硅油制备的硅橡胶以及用等量POSS物理共混制备的硅橡胶进行了性能对比。
通过DMA、TGA、邵氏硬度计、阻抗分析仪的分析结果表明，与物理共混POSS改性硅橡胶机械性能相比，含有POSS侧基的硅橡胶表现出显著的增韧效果，标签：甲基含氢硅油；POSS；加成型硅橡胶加成型硅橡胶除了具有硅橡胶的电绝缘性、减震效果好、耐高低温、耐候性等材料性能特点外，还具有在固化过程中不产生小分子副产物、固化条件温和、能深层次固化、固化后体积收缩率低等优点，被作为电子电器封装材料而大量应用[1]。
随着电子电器科技的不断发展进步，对电子封装材料的介电性能、机械性能和热性能也提出了更高的要求，POSS（polyhedral oligomeric silsesquioxane，多面体低聚倍半硅氧烷）是一类笼状分子结构的倍半硅氧烷材料，主要应用于制备改性聚合物材料和纳米复合材料，能够降低被改性材料的介电常数，同时也会改善材料的机械性能和热性能[2～4]。
将POSS引入加成型硅橡胶中能够进一步降低硅橡胶的介电常数，制备出更适于电子材料领域应用的低介电硅橡胶产品。
在硅橡胶中引入POSS常见的方法包括物理共混和化学改性[5]。
物理共混改性方法简单易行，操作简便，但是POSS的分散性差，极易自身团聚而导致改性效果差；化学改性的优点是能够使POSS更好地分散在硅橡胶中，常见的化学改性方式是选取或者制备带有官能团的POSS，如双键基团或者硅氢基团，然后作为一种组分与含氢硅油和乙烯基硅油混合、固化，以化学键方式进入硅橡胶交联网络。
但是，由于POSS易结晶与硅油的相容性差，依然难以形成完全均相的体系，此原位反应体系缺乏稳定性和反应的完全性[6]。
甲基丙烯酸正丁酯-含氢硅油的合成与表征
类反 应 ，是 指 含 Ｓ— ｉＨ键 的有 机 硅 聚合 物 与 不饱 和
氮气 １ｍｉ ， ０ ｎ 开始加 热搅 拌 ， 当温度 上升 到 １ＯＩ ， ３ ｃ时 ＝ 开 始 滴 加 甲基 丙 烯 酸 正 丁 酯 （ ｌ ） 约 ｈ ，恒 温 反 应
３ｈ ０ 。反 应停 止后 ， 减压 蒸馏 除去 未 反应 的 甲基 丙烯
Ｅ Ｓ 型 多 角 度 激光 光 散 射 联 用 仪测 定 ，四氢 呋 喃 Ｏ
（ Ｈ 色 谱级 ） 流动 相 ， 速 １ ｍ ／ ｉ 。 Ｔ Ｆ， 为 流 ． Ｌｍ ｎ ０
链 带 有 羧 基 的 改 性 产 物 ［， 高 硅 油 对 其 它 材 料 ６提 １
的 附着 力 。
２ 分析 与讨 论
防腐防霉专家广东迪美生物技术有限公司依托于广东侣微p生物研究所和广东省微生物菌种保藏与应用重点实验室雄厚的科研技术力量应用霉腐微生物防治专家多年的研究成果专门从事各类工业材料及其制品的防腐剂防霉剂抗藻剂的研究开发生产和销售
维普资讯 ຫໍສະໝຸດ ２０ ０６年 ｌ ０月第 ｌ 第 ｌ ５卷 ０期
作 者 简 介 ： 大伟 （９ ３ ） 江苏 淮 安 ， 北 工 业 大 学 应 用 化学 系在 读 硕 士 ， 物 医 学 工 程 专业 ， 主要 从 事 有 机 硅 的改 性 合 成 研 究 。 王 １８ 一 。 西 生 现
一种制备甲基含氢硅油的工艺
（19）中华人民共和国国家知识产权局
（12）发明专利申请
（10）申请公布号
CN105732986A
（43）申请公布日 2016.07.06（21）申请号CN201610087262.5
（22）申请日2016.01.27
（71）申请人江西品汉新材料有限公司
地址334200 江西省德兴市香屯硫化工产业园
（72）发明人王群乐;徐黎明
（74）专利代理机构
代理人
（51）Int.CI
C08G77/12;
C08G77/06;
权利要求说明书说明书幅图
（54）发明名称
一种制备甲基含氢硅油的工艺
（57）摘要
本发明公开了一种制备甲基含氢硅油的工
艺，经饱和酸水解→二次水解→调聚反应→脱低
反应→脱色反应，制得甲基含氢硅油，采用发明
的制备甲基含氢硅油的工艺，水解过程不需要冷
冻盐水降温，大大减少能源消耗，降低生产成
本，水解反应产生HCl是以气态形式逸出，制备
的盐酸浓度可以提升至31％以上，达到国家工业
盐酸的标准，利于销售，本方法可以连续化生
产，产能高，中间过程易于控制。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
2016-07-06公开公开
2016-07-06公开公开
2016-08-03实质审查的生效实质审查的生效
2016-08-03实质审查的生效实质审查的生效
2018-10-19授权授权
权利要求说明书
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说明书
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含氢硅油的制备
含氢硅油的制备
含氢硅油是一种有机硅化合物，化学名为聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane, PDMS）。
其制备方法可以通过以下步骤进行：
1. 将含有氢硅烷基的硅烷单体与含有氢硅烷基的交联剂混合。
这些单体通常是二甲基硅烷和含有氢硅烷基的硅烷单体。
2. 将这种混合物置于催化剂的影响下，例如铂系催化剂，催化单体之间的氢硅烷基交联反应。
3. 在适当的温度和压力条件下进行反应，以促进交联反应的进行。
此过程通常称为硅氧烷交联反应，其中硅烷单体中的氢硅烷基与其他硅烷单体中的氢硅烷基发生交联。
4. 反应完成后，使用溶剂或其他物理方法将副产物和溶解物去除，从而得到纯净的含氢硅油产物。
需要注意的是，制备含氢硅油的具体方法可能会因应用和所需性质而有所变化。
以上步骤仅供参考，实际制备过程可能因化学合成的复杂性而有所不同。
白土在甲基含氢硅油生产过程中的应用研究
白土在甲基含氢硅油生产过程中的应用研究作者：赵景辉来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第06期摘要：根据含氢硅油的生产工艺，深入研究活性白土在含氢硅油的应用条件。
将不同种类、不同质量的活性白土加入到含氢硅油中，分析最佳的配比以及含氢硅油的精制条件，优化含氢硅油的生产工艺。
关键词：硅油；活性白土；配比Abstract：According to the production technique of hydrogenous silicone oil，the application conditions of activated clay in hydrogenous silicone oil were studied. Different kinds and different quality of activated clay were added to hydrogenous silicone oil. The optimum ratio and refining conditions of hydrogenous silicone oil were analyzed. Then， the production technique of hydrogenous silicone oil was optimized.Keywords： silicone oil；activated clay；matching1 前言硅油是一种重要的有机硅下游产品，它时不同聚合度的链状聚硅氧烷，其侧基为甲基和氢基的称为甲基含氢硅油（简称含氢硅油）。
此外，有机基团也可以采用其他基团代替部分甲基基团，如乙基、苯基、氢、氯苯基、三氟丙基等[1]。
含氢硅油经过进一步深加工即可得到更多的有机硅材料，并且广泛应用于各个领域。
例如：建筑材料领域，硅油可以提高建筑材料防水性；纺织领域，硅油可以改善纺织品的柔化程度，提高纺织物的耐撕裂强度、耐摩擦强度；个人护理产品领域，硅油能增强洗护发用品的光泽和抗衰老作用，而且能提高头发的干湿梳理性[2]。
甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性
甲基苯基含氢硅油的合成及其热稳定性杜建华;宋荣君;李斌【摘要】以甲基含氢硅油为氢源,在浓硫酸催化下经水解共聚缩合合成了甲基苯基含氢硅油(1),其结构和热稳定性经1H NMR,FT-IR和TGA表征.结果表明,1失重5％的温度为337.42℃.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2013(021)005【总页数】4页(P615-618)【关键词】甲基含氢硅油;二苯基二甲氧基硅烷;甲基苯基含氢硅油;合成;热稳定性【作者】杜建华;宋荣君;李斌【作者单位】东北林业大学理学院黑龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学理学院黑龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学理学院黑龙江省阻燃材料分子设计与制备重点实验室,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】O621.3有机硅产品以其优异的物理机械性能已广泛应用于国民经济、国防建设以及日常生活等各个领域［1～3］。
其中，甲基苯基含氢硅油(1)由于其良好的热稳定性和透明性近年来已成为LED封装液的理想交联剂。
目前合成1的主要方法是利用酸催化八甲基环四硅氧烷(D4)，或将1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷(D4H)与甲基苯基混合环体等环硅氧烷制备［4～6］。
本文以甲基含氢硅油(2)代替传统的D4H作为氢源，在浓硫酸催化下与二苯基二甲氧基硅烷(3)水解共聚缩合合成了1(Scheme 1)，其结构经1H NMR和FT-IR表征。
为比较热性能，本文还以D4H作为氢源，3和D4等硅氧烷环体，通过传统的阳离子开环聚合制得1'(Scheme 2)。
利用TGA曲线研究了1和1'的热稳定性。
结果表明，1和1'失重5%的温度分别为337.42℃和282.74℃，即以2为氢源合成的1具有更好热稳定性。
1 实验部分1.1 仪器与试剂Bruker AV 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);傅里叶变换红外光谱仪(KBr压片);Pyris 1型热重分析仪(升温速度10℃·min-1，N2气氛，流速20 mL·min-1，50 ℃ ～800℃);Waters e2695型凝胶渗透色谱(GPC，THF为流动相，聚苯乙烯为标样)。
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甲基含氢硅油的合成
柏凤登(蚌埠市化工研究所233010)
摘要本文介绍了用固体催化剂合成甲基含氢硅油的新工艺技术及其新旧方法的对比和两者的差别。
关键词甲基含氢硅油,合成,固体催化剂
Abstr act The new technology of the methyl hydrogen polysiloxane fluid is synthesized by the solid catalist and compared with the old one and their differences are introduced in this paper.
Keywor ds methyl hydrogen polysiloxane fluid,synthesize,solid catalist
11简介
甲基含氢硅油是硅油品种中极其重要的产品之一,它的硅氧烷主链中含有活泼基团氢,活性高,能与许多活性基团反应。
其显著特点是防水效果好,可以低温交联成膜,在物质的表面形成防水层。
用于织物、玻璃、陶瓷、纸张、皮革、金属、建材等行业的防水处理,效果甚佳。
21传统工艺技术
211合成过程112
在反应釜中加入定量的溶剂和水,滴加定量的甲基氢二氯硅烷和三甲基一氯硅烷单体,水解完毕,分离油层水洗三次,加入浓硫酸调聚,反应结束后,油层水洗至中性,脱溶剂和低沸物,脱色过滤即得成品。
212该工艺方法的缺点
(1)产品质量差用浓硫酸作催化剂调聚时,由于硅氧烷主链中的H能与酸发生反应放出H2,因此,制得的产品含氢量低,通常只能达到114%左右,无法制得含氢量大于115%的产品。
这与国外产品含氢量为116%相比有明显差距,制约了其高深层次的用途。
(2)污染严重用浓硫酸作催化剂,反应后水洗产生的酸水是盐酸、硫酸等混合酸水,杂质多、无法回收利用,产品中夹带的副产物多,不易洗涤,每批产品要水洗20次以上才能达到中性。
产生大量酸水,对环境造成严重污染,同时也严重浪费了大量宝贵的淡水资源,不符合可持续发展战略的要求,是急于淘汰的方法。
(3)成本高、操作困难由于水洗次数多,每次水洗时产品均有一定的损耗,故收率低。
此外,水洗次数多,易造成水油层上下位置颠倒,导致生产操作困难,劳动强度大,生产周期长,加大了生产成本。
31新工艺技术
鉴于传统工艺技术中存在的问题,我们认为造成的主要原因是使用浓硫酸作催化剂引起的,因而,我们经过探索,研制了一种新的固体催化剂,用于合成甲基含氢硅油,效果显著。
311合成工艺过程
在反应釜中,加入定量的甲基氢二氯硅烷、三甲基一氯硅烷和惰性溶剂,混合均匀,滴加定量的水,放出的氯化氢气体用回收系统
#
34
#化工新型材料1998年第2期
接受成盐酸,水解完毕,水洗至中性,加少量的固体催化剂调聚,调聚结束,静止分层,将上层清液转移至蒸馏釜真空脱除溶剂和低沸
物,脱色过滤即得成品。
下层催化剂固体留下批重复使用。
312
工艺流程
313 新工艺特点
(1)产品质量好 由于所用固体催化剂杂质少,酸性小于浓硫酸,因此,副反应少,产品质量好,纯度高,含氢量在1156%以上,这是旧工艺无法满足的。
(2)无污染 新工艺中产生的酸水少,酸度低,水解料洗3~5次即可以完全达到中性,水洗时的酸水全部是稀盐酸,用贮水池回收后,用于循环接收反应中产生的氯化氢气体,制成工业盐酸,效果好,无需排放,既节省了大量的水资源。
也治理了废水污染,一举两得,化废为宝。
(3)操作方便 新工艺中,催化剂是固体,产品是液体,两者分离容易,重复利用可达10~15次,便于生产操作,劳动强度大大下降。
生产中酸度下降,减少了设备的腐蚀,便于设备保养和使用。
(4)成本下降 新的催化剂虽然单位造价比硫酸高,但重复利用率高,损失少,能节约大量的水资源和能源,缩短了生产周期,产品质量好,收率高,使得综合生产成本大大降低。
41新工艺技术先进性
新工艺生产过程中,要求调聚前将水解物洗至中性,这样,传统的顺水解方式就难以满足要求。
由于水解反应中产生的氯化氢气体在惰性溶剂中的溶解度远远低于在水中的溶解度,因此,采用逆水解方式进行水解,水解物中的残留酸量就会少得多,便于水洗至中性。
另一方面,反应放热少,无需冷冻降温,减少大量能耗,有利于节约能源。
此外,加料过程改单体为水,管道不会发生堵、漏现象,便于操作、控制,这些特点在国内处于先进水平。
51产品质量
项 目指 标
外 观
无色或淡黄色透明液体
粘度(25e )mPa.S 10)50含氢量(%)\1155比重(25e )0198~1110折光率(25e )
11390~11410
(下转第26页)
#
35#1998年第2期 化 工 新 型 材 料
到了国外先进水平。
其应用结果表明,产品加工性能良好,收缩率低,应用前景广阔。
我国的汽车行业为POM的最大潜在市场。
POM质轻,加工成型方便,生产成本低廉,可替代金属。
我国生产的超韧聚甲醛不仅缺口冲击强度明显增强,而且弹性模量降低,在添加紫外光吸收剂、着色剂、碳黑等经改性后,适于制造汽车外部材料。
用导电碳黑、碳纤维、不锈钢纤维贯穿金属纤维改性后用于汽车和机械加工的传动轮、齿轮、传动装置。
共聚甲醛的超高流动性品种,经改性后已具有优良的综合性能,用于制造汽车的车门提升机构、转向轴盘零件、座位架、门手柄、门锁、行星半轴垫片、钢板弹簧衬套、横拉杆、球碗、轴套、滑块等零件及板弹簧套、刹车衬套、叶轮、刮水器、空调器等器材,解决如尼龙、氯化聚醚等材料不能解决的问题。
而且因对金属磨耗小,减少了润滑油用量,增加了使用寿命,并可替代铜、锌等金属生产轴承、齿轮、管材、拉杆等。
用POM生产的汽车部件寿命比钢质长,生产投资小,使用范围广,不导电、噪音低,成型装配简便,因而在汽车制造业中已获得广泛应用。
我国1997年国产汽车为170万辆,需POM约3000t,到2000年,国产汽车达270~300万辆,约需POM5 000t。
我国已先后完成14套轿车引进线的生产,桑塔纳轿车消耗POM为018kg/辆。
随着工程塑料的发展,POM的应用将会逐渐达到部分工业发达国家和地区的水平。
POM另一有希望的市场为电子电器行业,用于制作315英寸计算机盘的保护器,注塑电热水壶,录音带盒,录相带盒。
POM也可生产小型精密的电子电器零部件、复印机、打字机琴键薄型键盘及键牌,MO播纹器磁头传动部件的齿轮,计算机辅助工程的小型制品、计算机盘保护件,电视唱机盖板和电器及钟表配件等。
1995年录音机用量为2500t,录相机500t,磁记录材料3500t,其它电子电器2 000t,总用量为8500t。
在家用电器中1995年洗衣机耗用POM2000t,电视机500t, 1997年总用量已达110万t。
POM的用途极广,除上述汽车、电子电器外,还可用于生产充气式注射成型制品、门锁调节齿条、齿轮、开关按钮、板式拉手、椅子背靠部、驱蚊器的螺盖和瓶体、VTR蜗轮、蜗杆等。
如用于农药喷雾器的喷枪使用寿命长,应用效果好,能节省大量黄铜并深受农民欢迎。
1995年POM用于农用喷雾器用量约600t,环保机械800t,拉链2200t,在这些方面总用量为3600t,1997年总用量4500t。
POM耐磨性好,如细纱机上用于高速轴承保持架转速达36000r/min,其制品优于铜质保持架。
在军工、日用、纺织等行业1995年POM总用量7100t,1997年为7800t。
此外,POM在建筑、交通、煤矿等行业中已广泛用于高耐磨性密封好的阀座,保持环和密封件、导轨、管材等,在这些方面的需求量1995年为5000t,加上其它方面应用1997年国内需求量为310万t,年需求增长率为8%,到2000年可达410万t左右。
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61结论
甲基含氢硅油具有许多杰出的性能,用途广泛,是国家重点支持开发的新材料品种。
我们通过对传统工艺的改进,提高了产品质量和收率,减轻了操作人员的劳动强度,缩短了生产周期,提高了劳动生产效率,使得生产成本明显降低,有利于该产品在更高、更深层次的开发利用。
这次工艺改进,能够节约大量的水资源和能源,提高了水的回收利用率,也治理了废水污染,这种功在当代、利在千秋的工作,对有机硅行业末来的可持续发展起着积极的促进作用,具有深远的社会意义。
参考文献
1有机硅材料及应用,1988(1)16217
2有机硅化合物工艺分析,1978154
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#化工新型材料1998年第2期。