[發明專利]制備液體硅橡膠組合物的方法和設備

有效

• 申請號: 201880058320.9
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN111094400B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 高建軍;R·弗羅伊登貝格爾;F·海登菲爾德;R·西伯曼;K·弗羅埃什;T·L·克萊門茨
• 申請（專利權）人: 美國陶氏有機硅公司
• 主分類號: C08G77/06
• 分類號: C08G77/06;B29C48/25;B29C48/92
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝;胡嘉倩

本發明提供了連續或半連續制備加成?交聯液體硅橡膠的組件和方法以及由其制得的液體硅橡膠組合物。本發明還公開了由所述液體硅橡膠組合物制得的制品。

本發明涉及用于連續制備加成-交聯液體硅橡膠組合物的方法和裝置，以及由此制得的彈性體硅橡膠材料。本發明還公開了由所制備的液體硅橡膠組合物制得的制品。

通過加成(有時稱為硅氫加成)交聯來固化的液體硅橡膠(“LSR”)組合物是硅橡膠領域中已知的。為了防止在使用之前過早固化，其通常以兩部分制備，所述兩部分在最終使用之前立即混合在一起。制造商不斷尋求改善的方法以增加加工效率，最小化時間和材料的浪費，并且允許液體硅橡膠組合物中的成分和添加劑的類型和量的更大靈活性。

通常分批提供液體硅橡膠組合物，其中每個批料適于根據該組合物的預期最終用途所需包含不同的所選擇的添加劑。在一些情況下，連續方法制備太大量的液體硅橡膠，因此，優選分批方法以提供較小的批料量。

GB2384488公開了使用兩個雙螺桿連續捏合機/擠出機單元制備液體硅橡膠基體的方法。該方法符合高生產率和其他要求，但由于計量和進料方面的問題而遭遇質量一致性的問題。當需要體系適應不同類型的組合物時，因為清潔和切換困難而出現問題，整個方法變得復雜，并且必須附接更多的附件以增加初始投資。期望一種具有以高生產率制備液體硅橡膠組合物，同時避免先前的缺點的方法。

目前使用的組件依靠具有已知泵送體積的計量泵(活塞或齒輪)來確定主流量。此類組件的一個問題是通過組件的材料密度的可變性，這是由于例如可在相當大的范圍內，例如在20℃和130℃之間變化的溫度，并且可能還由于存在各種尺寸的氣泡，直至較大的氣隙。因此，仍然存在一個問題，即準確地確保進入和通過擠出機的質量流量符合預期，以便確保以正確的相對比例添加通過多個引入端口引入擠出機中的材料。當前組件中的壓力通常在3巴(300kPa)至200巴(20,000kPa)的范圍內。

本發明提供了一種液體硅橡膠組合物制造組件，其依次包括

(i)用于制備硅橡膠基體材料的預處理組件；

(ii)初級質量流量計；

(iii)擠出機設備，其具有適于引入在所述預處理組件中產生的硅橡膠基體材料的第一引入端口、至少一個附加的引入端口和出口；

(iv)包裝組件；并且還包括

(v)控制裝置，所述控制裝置適于接收關于從所述預處理組件(i)通過所述初級質量流量計(ii)的硅橡膠基體材料的質量流量信息，以檢測來自預先確定的質量流量范圍的值的任何變化，并且計算和控制將所述硅橡膠基體材料引入所述擠出機設備(iii)中的補償速率和/或通過所述擠出機設備中的所述第一引入端口下游的所述至少一個附加的引入端口引入附加的組分的補償速率。

本發明還提供了使用上述組件制備加成-交聯液體硅橡膠組合物的方法。該方法可為連續或半連續的。該方法可包括以下步驟

a)在預處理組件(i)中制備硅橡膠基體組合物；

b)通過初級質量流量計(ii)將所述硅橡膠基體組合物從所述預處理組件(i)轉移并進入擠出機設備(iii)中，所述擠出機設備具有適于引入所述硅橡膠基體材料的第一引入端口、至少一個附加的引入端口和出口，其中可將添加劑引入所述硅橡膠基體材料中，同時通過所述至少一個附加的引入端口輸送通過所述擠出機設備；

c)通過控制裝置控制所述硅橡膠基體材料和添加劑在所述擠出機設備中的質量流量，所述控制裝置適于在通過所述初級質量流量計時檢測所述硅橡膠基體材料的預先確定的質量流量范圍內的任何變化，并且在需要時，計算并控制經由第一引入端口將所述硅橡膠基體材料引入所述擠出機設備中的補償速率和/或來自所述擠出機設備中的所述至少一個附加的引入端口的附加的組分的引入速率；

d)在擠出機中將所述硅橡膠基體材料和添加劑混合以制備最終組合物以及