[發(fā)明專利]一種甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710434573.9
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107189069A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李書兵;孫剛;周治國;王義敏;張光榮;陳澤雨
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北興瑞化工有限公司
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08G77/08;C08G77/44
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所42103
• 代理人: 彭永念

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甲基乙烯基硅橡膠的合成方法，特別是一種甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠的合成方法。

背景技術(shù)

有機(jī)硅因其有獨(dú)特的性能而廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)所有的領(lǐng)域，如農(nóng)業(yè)部門、電子/電器行業(yè)、紡織工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、汽車工業(yè)以及航空航天工業(yè)。而硅橡膠更是有機(jī)硅行業(yè)中產(chǎn)值最大的領(lǐng)域，2015年，硅橡膠占國內(nèi)橡膠消費(fèi)總量的15％，即硅橡膠消費(fèi)量達(dá)到150萬噸，而到2020年，預(yù)計(jì)有望達(dá)到33％，即500萬噸。換而言之，硅橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿瓦h(yuǎn)期發(fā)展都非常誘人，其高速發(fā)展也必將對上下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生極為深遠(yuǎn)的影響。

目前，甲基乙烯基硅橡膠已占據(jù)硅橡膠市場主體，主要產(chǎn)品為乙烯基封端型甲基乙烯基硅橡膠，相比于乙烯基封端型甲基乙烯基硅橡膠，甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠市場需求量不大，但具有其不可替代的作用，被廣泛用于下游產(chǎn)品的添加劑，用于特殊力學(xué)性能的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，硅羥基含量低、分子量分布均勻，其結(jié)構(gòu)化良好，耐儲存，且力學(xué)性能及加工性能優(yōu)良。許多客戶求購高品質(zhì)的甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)或中試放大應(yīng)用，以便開發(fā)性能更好的硅橡膠產(chǎn)品，所以開發(fā)高品質(zhì)的甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠具有重要的產(chǎn)業(yè)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠的合成方法，

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠的合成方法，包括以下步驟：

一種甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

將八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷(VMC)進(jìn)行混合真空脫水，對甲基封端劑進(jìn)行單獨(dú)干燥，然后一起進(jìn)入聚合釜，并加入堿膠催化劑聚合，通過調(diào)節(jié)攪拌電流頻率，確保漲粘過程平穩(wěn)，經(jīng)保溫平衡后，破媒脫低出膠，即得到甲基封端型的甲基乙烯基硅橡膠。

所述的甲基封端劑為六甲基二硅氧烷(MM)或5～500cst二甲基硅油。

甲基封端劑進(jìn)行干燥時(shí)所用的干燥劑為氫化鈣、多孔分子篩、粘土干燥劑中的一種或幾種。

具體干燥時(shí)的處理工藝是：

氫化鈣處理工藝：將甲基封端劑與氫化鈣按重量比10000～100:1在20～80℃條件下攪拌反應(yīng)0.5～3.0h，化學(xué)反應(yīng)后采用0.2um濾袋過濾；

多孔分子篩處理工藝：將甲基封端劑與多孔分子篩(4A分子篩)按重量比1000～100:1在20～60℃條件下靜置24～96h，吸附干燥后采用0.2um濾袋過濾；

粘土干燥劑處理工藝：將甲基封端劑與粘土干燥劑按重量比500～100:1在20～40℃條件下靜置36～120h，吸附干燥后采用0.2um濾袋過濾。可根據(jù)需要使用多種干燥劑，采用多種干燥劑時(shí)，每種干燥劑分別進(jìn)行處理。

所述八甲基環(huán)四硅氧烷與甲基封端劑的重量比為100:0.028～4.05，生產(chǎn)的產(chǎn)品分子量范圍為50萬～80萬，符合目前客戶需求。

所述混合真空脫水時(shí)溫度為60～100℃，真空度為0.05～0.10MPa，時(shí)間1～3h，氮?dú)馑趾俊?0ppm。

堿膠催化劑是采用四甲基氫氧化銨與八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)按質(zhì)量比1:20混合加熱配制的堿膠，其制備過程中采用分段脫水，減少其羥基含量。

聚合時(shí)四甲基氫氧化銨在總原料中的含量為20～40ppm。

所述聚合時(shí)，反應(yīng)溫度為100～120℃，保溫平衡的時(shí)間為2～4h。

所述脫低時(shí)，溫度控制為150-180℃。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.采用單獨(dú)對甲基封端劑進(jìn)行干燥處理的，物料的水分控制在40ppm以下，對原輔料真空脫水且氮?dú)馑窟M(jìn)行控制10ppm以內(nèi)，極大的降低產(chǎn)品羥基含量，減輕產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化程度，提高產(chǎn)品應(yīng)用加工性能。

2.采用MM或二甲基硅油作為封端劑，相比VM或者乙烯基硅油封端劑，其聚合漲粘時(shí)間延長60％～80％，同時(shí)通過調(diào)節(jié)攪拌電流頻率，保持聚合過程高速攪拌，確保聚合漲粘過程平穩(wěn)和充分，有利于產(chǎn)品分子量分布均勻。

3.甲基封端型甲基乙烯基硅橡膠作為特種規(guī)格性能混煉膠的重要添加劑，對混煉膠的加工及力學(xué)性能影響較大。因此，品質(zhì)優(yōu)良及穩(wěn)定的甲基封端型甲基乙烯基硅橡必須控制好甲基封端劑的質(zhì)量，否則影響產(chǎn)品的分子量、凝膠指數(shù)及分子量分布，其中主要影響因素是封端劑的羥基含量及波動。本文針對封端劑進(jìn)行物理及化學(xué)處理，旨在降低封端劑羥基含量(硅羥基、自由水等形式)，保證處理后封端劑的羥基含量低且均一。