一種高乙烯基生膠的生產方法
【專利摘要】本發明中通過降低脫水溫度延長脫水時間，采用邊升溫邊聚合的方式，同時降低脫低溫度等具體改進措施，通過工藝的改進有效解決了現有工藝制備高乙烯基生膠難且外觀發黃的問題，達到國內先進水平。
【專利說明】一種高乙烯基生膠的生產方法
【技術領域】
[0001]本專利涉及一種高乙烯基含量生膠的制備工藝。
【背景技術】
[0002]硅橡膠生膠是未經硫化(交聯)的基礎聚硅氧烷，簡稱為生膠，它是一類高摩爾質量的線性聚二有機硅氧烷，與各種配合劑混合成膠料，再經加熱、加壓下成型硫化，得到不同用途的硅橡膠制品，在航空、宇航、電氣、電子、電器、化工、儀表、汽車和機械等工業以及醫療衛生、日常生活各個領域中獲得了廣泛的應用。
[0003]分子中不含其它活性有機基團的線性聚二甲基硅氧烷，雖然具有有機硅材料的高低溫、耐老化、優異的電性能等一系列特征，但其硫化活性差、壓縮永久變形大，物理機械性能、耐化學腐蝕性等都不及許多合成橡膠。隨著技術的發展，通過引入其它有機基團，使上述性能得到極大改進。特別是引入乙烯基的甲基乙烯基硅橡膠，可改善硅橡膠的物理機械性能和反應活性，增加硫化活性，可以在熱空氣中進行硫化，擴大了應用領域等。總之甲基乙烯基硅橡膠因綜合性能優異、成本增加不多而獲得了快速的發展，成為當今熱硫化硅橡膠中產量最大、應用最廣的品種。
[0004]增加甲基乙烯基硅橡膠生膠中的乙烯基含量，不僅可以增加硅橡膠的回彈性和降低其壓縮永久變形，同時可以減少膠料的拉伸返白和乳變現象，這對于模壓密封制品時有利的。但當乙烯基生膠乙烯基含量達到大于3.0%時，目前的釜式半連續法生產工藝很容易造成交聯，導致流動性差、生產阻力大，同時產品易發黃、分子量不易均勻等難點，因此，目前國內市場上乙烯基硅橡膠的乙烯基含量通常在0.03% -1.2%。
[0005]中國專利CN101735460B公開了一種采用串聯的雙層加熱列管加熱破媒的方法生產高乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡膠生膠，延長了破媒有效時間，降低了破媒的溫度，生產時不易交聯，克服生產阻力大、易發黃等難點，但該方法增加了設備投資。
【發明內容】
[0006]本發明針對上述不足，提供了一種利用釜式反應半連續法生產裝置制備高乙烯含量的甲基乙烯基生膠的方法，同時克服產品黃變的問題。
[0007]本發明中所述甲基乙烯基生膠生產所需的原料是二甲基環硅氧烷((Me2SiO)n，n為≥3的自然數)、乙烯基環硅氧烷((MeViSiO)5(縮寫VMC)、封端劑、催化劑等。
[0008]所述原料中二甲基環硅氧烷、乙烯基環硅氧烷((MeViSiO)4、封端劑、催化劑的質量比為(500): (25-50):(0.5-1.5): (0.01-0.03) ?
[0009]所述封端劑為:5-50mpa.s的低粘度二甲基硅油。
[0010]所述催化劑為:由四甲基氫氧化銨和二甲基環硅氧烷制備的堿膠。
[0011]本發明所述方法，具體包括:
[0012](I)脫水:將二甲基環硅氧烷和乙烯基環硅氧烷加入脫水釜中脫水，控制脫水溫度為550C _65°C，脫水時間2-5小時；[0013](2)聚合:將脫水后的物料轉移入聚合釜，攪拌，加入封端劑，攪拌均勻后加入催化劑，然后氮氣鼓泡釜內物料混合均勻。打開聚合釜蒸汽開始緩慢升溫至85 °C，控制蒸汽壓力不超過0.4Mpa，整個升溫時間控制在30-50分鐘，升溫過程中每隔15分鐘通入一定量的氮氣鼓泡，直至物料開始聚合為止，鼓泡時間為5秒鐘，鼓泡大小以聚合釜內物料能上下翻騰為準。物料聚合后，關閉聚合攪拌保溫2小時后壓料至脫低釜。
[0014](3)脫低:控制脫低溫度在148~155°C之間，真空度控制在0~700pa，防止脫低過程中因高溫膠料產生黃變。
[0015]本發明中通過降低脫水溫度延長脫水時間，采用邊升溫邊聚合的方式，同時降低脫低溫度等具體改進措施，通過工藝的改進已有效解決了高乙烯基生膠外觀發黃的問題，將高乙烯基生膠外觀做到無色透明，達到國內先進水平。
[0016]本發明中采用2臺反應釜分別進行聚合反應，反應完成后，物料通過雙釜輪流切換連續進入閃蒸脫低分子器和螺桿出料機，形成連續法生產。該工藝具有操作穩定，容易掌握，能耗低，產品質量高，裝置能力便于放大等優點。本發明成功在釜式反應半連續法生產生膠裝置上，生產出質量穩定的3.0%~10.0%高乙烯基含量的甲基乙烯基生膠。
【具體實施方式】
[0017]實施例1
[0018]將原料按二甲基環硅氧烷、(MeViSiO)4、封端劑、催化劑的質量比為500:50:1:
0.01投入脫水釜，升溫至60°C，脫水時間3小時，然后按本發明描述方法進行聚合、脫低操作后，生產出合格的GM950規格生膠。生膠外觀無色透明，測試透明度為96%。
[0019]實施例2
[0020]將原料按二甲基環硅氧烷、(MeViSiO)4、封端劑、催化劑的質量比為500:50:1:
0.01投入脫水釜，升溫至60°C，脫水時間3小時，然后按本發明描述方法進行聚合、脫低操作后，生產出合格的GM500規格生膠。生膠外觀無色透明，測試透明度為98%。
[0021]對比例I
[0022]將原料按二甲基環硅氧烷、(MeViSiO)4、封端劑、催化劑的質量比為500:50:1:
0.01投入脫水釜，升溫至10(TC，脫水時間2小時后，將物料轉移入聚合釜，打開聚合釜攪拌，加入封頭劑，攪拌5分鐘將封頭劑攪拌均勻后加入催化劑，繼續攪拌，催化劑加入5分鐘后物料開始聚合，8分鐘聚合完成，物料顏色的開始微微泛紅。然后，關閉聚合攪拌保溫2小時后將壓料至脫低釜，控 制脫低溫度在148~155°C之間，真空度控制在0~700pa進行脫低，生產出的GM950規格生膠外觀發黃不合格，測試透明度為85%。
[0023]對比例2
[0024]將原料按二甲基環硅氧烷、(MeViSiO)4、封端劑、催化劑的質量比為500:50:1:
0.01投入脫水釜，升溫至10(TC，脫水時間2小時后，將物料轉移入聚合釜，打開聚合釜攪拌，加入封頭劑，攪拌5分鐘將封頭劑攪拌均勻后加入催化劑，繼續攪拌，催化劑加入4分鐘后物料開始聚合，6分鐘聚合完成，物料顏色的開始微微泛黃。然后，關閉聚合攪拌保溫2小時后將壓料至脫低釜，控制脫低溫度在148~155°C之間，真空度控制在0~700pa進行脫低，生產出的GM500規格生膠外觀發黃不合格測試透明度為89%。
【權利要求】
1.一種制備高乙烯含量的甲基乙烯基硅橡膠生膠的方法，其特征在于包括: (1)脫水:將二甲基環硅氧烷和乙烯基環硅氧烷加入脫水釜中脫水，控制脫水溫度為55 0C -65 °C，脫水時間2-5小時； (2)聚合:將脫水后的物料轉移入聚合釜，攪拌，加入封端劑，攪拌均勻后加入催化劑，然后氮氣鼓泡釜內物料混合均勻。打開聚合釜蒸汽開始緩慢升溫至85°C，控制蒸汽壓力不超過0.4Mpa，整個升溫時間控制在30-50分鐘，升溫過程中每隔15分鐘通入一定量的氮氣鼓泡，直至物料開始聚合為止，鼓泡時間為5秒鐘，鼓泡大小以聚合釜內物料能上下翻騰為準。物料聚合后，關閉聚合攪拌保溫2小時后壓料至脫低釜； (3)脫低:控制脫低溫度在148~155°C之間，真空度控制在0~700pa，防止脫低過程中因高溫膠料產生黃變。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述二甲基環硅氧烷、乙烯基環硅氧烷、封端劑、催化劑的質量比為(500): (25-50):(0.5-1.5):(0.01-0.03) ?
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述封端劑為5-50mpa.s低粘度二甲基硅油。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述催化劑為由四甲基氫氧化銨和二甲基環硅氧烷制備的堿膠。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于可采用2臺反應釜分別進行聚合反應，反應完成后，物料通過雙釜輪流 切換連續進入閃蒸脫低分子器和螺桿出料機，形成連續法生產。
【文檔編號】C08G77/08GK103755962SQ201310729275
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】王偉, 方建偉, 邵斌, 鐘連發, 佘慧玲 申請人:浙江新安化工集團股份有限公司