本發(fā)明涉及一種高透明高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠的生產(chǎn)工藝，屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
甲基乙烯基硅橡膠是由二甲基硅氧烷混合環(huán)體或八甲基環(huán)四硅氧烷、乙烯基環(huán)體和封端劑在一定溫度下，經(jīng)催化劑催作用開(kāi)環(huán)聚合得到，簡(jiǎn)稱(chēng)生膠。
生膠與補(bǔ)強(qiáng)劑和其它輔料在一定條件下制備成混煉膠，在硫化劑、一定的溫度和壓力條件得到各種硅橡膠彈性制品，硅橡膠制品具有良好的生理惰性，在航空、航天、儀表、醫(yī)藥、食品及電力行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。
生膠的乙烯基含量決定制品的交聯(lián)密度，直接影響制品的性能。隨著硅橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，對(duì)生膠品種的要求也越來(lái)越多，高乙烯基含量生膠的需求也不斷增加。
生膠的乙烯基在高溫、金屬離子等作用下容易脫落，生膠乙烯基的脫落會(huì)導(dǎo)致生膠部分交聯(lián)、生存困難、分子量分布不均勻、外觀偏黃等問(wèn)題。
聚合完成的生膠需要脫低分子，該過(guò)程是對(duì)聚合好的生膠進(jìn)行升溫、破壞催化劑，將其中的低分子脫除。通常升溫過(guò)程是采用兩段列管進(jìn)行升溫，熱媒的溫度過(guò)高或高溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致乙烯基的脫落，多數(shù)廠家都采用降低脫低溫度來(lái)減少乙烯基的脫落。降低脫低溫度會(huì)減弱脫低效果，導(dǎo)致生膠種三甲胺含量偏高，影響混煉膠的質(zhì)量。
所以研制一種高透明高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠的生產(chǎn)工藝顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種高透明高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠的生產(chǎn)工藝，解決高乙烯基生膠易交聯(lián)、乙烯基不穩(wěn)定、分子量分布寬、外觀發(fā)黃等問(wèn)題，生產(chǎn)乙烯基含量5％～10％的生膠。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
(1)對(duì)二甲基硅氧烷混合環(huán)體(dmc)進(jìn)行初過(guò)濾和精過(guò)濾，初過(guò)濾采用層疊式過(guò)濾器，微孔濾膜0.22～1μm、存活性炭3～9kg；精過(guò)濾采用袋式過(guò)濾器，濾袋孔徑0.1～0.5μm，除去其中的鐵銹等雜質(zhì)。
(2)對(duì)輔料四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷(vmc)和四甲基二乙烯基二硅氧烷(vm)進(jìn)行單獨(dú)處理后備用。vmc在溫度110～130℃、真空度-0.08～0.10mpa條件下氮?dú)夤呐菝撍?，冷卻后經(jīng)分子篩處理3～5天后備用；vm用分子篩處理5-7天后備用。
(3)對(duì)二甲基硅氧烷混合環(huán)體進(jìn)行脫水處理。采用高溫、低真空度的脫水工藝，脫水溫度為95～115℃，真空度-0.05～0.08mpa，氮?dú)夤呐菟俾?.1～10l/h，脫水時(shí)間2～4h、脫水量5％～10％。
(4)脫水后的物料打入聚合釜，加入vmc、vm、四甲基氫氧化銨催化劑進(jìn)行聚合，聚合完成后進(jìn)入平衡階段。聚合溫度90～100℃，平衡時(shí)間4～7h，平衡溫度110～120℃。
(5)平衡后的物料在壓料管道中進(jìn)行預(yù)熱，再經(jīng)脫低分子器兩段列管進(jìn)行升溫、脫低。平衡后的物料在達(dá)到脫低分子器前，經(jīng)過(guò)預(yù)熱裝置升溫到130～135℃；脫低分子器內(nèi)包括兩段列管，平衡后的物料流經(jīng)第一段列管后升溫至140～145℃，流經(jīng)第二段列管后升溫至150～155℃。
本發(fā)明在過(guò)濾階段采用雙重過(guò)濾，保證生產(chǎn)效率的前提下有效的除去原料中的鐵銹等雜質(zhì)；輔料分別經(jīng)單獨(dú)處理后，水含量低、雜峰個(gè)數(shù)少；脫水階段采用高溫低壓的脫水方式，原料的水含量低；壓料及脫低過(guò)程增加了預(yù)熱裝置、降低了平衡溫度。生產(chǎn)的乙烯基含量5％～10％生膠質(zhì)量穩(wěn)定、透明度較好，分子量分布窄。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)主料二甲基硅氧烷混合環(huán)體兩次過(guò)濾處理，大幅度降低了主料的有色雜質(zhì)含量，提高了硅橡膠產(chǎn)品的透明度；通過(guò)對(duì)主料進(jìn)行高溫低壓脫水，對(duì)輔料進(jìn)行物理吸附和脫水處理，減少了輔料四甲基四乙烯基環(huán)硅氧烷中的雜峰個(gè)數(shù)及主輔料中的水含量，解決了高乙烯基生膠易交聯(lián)、分子量分布寬的問(wèn)題；脫低過(guò)程中，采取逐步升溫的方式，避免生膠升溫過(guò)程中因局部持續(xù)高溫引發(fā)的乙烯基脫落交聯(lián)、乙烯基含量不穩(wěn)定及產(chǎn)品顏色偏黃等問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
vmc在溫度125℃、真空度-0.10mpa條件下氮?dú)夤呐菝撍?，冷卻后經(jīng)分子篩處理5天后備用，vm用分子篩處理7天后備用。
二甲基硅氧烷混合環(huán)體經(jīng)濾膜0.22um、活性炭7kg的層疊式過(guò)濾器和孔徑0.5um的濾袋過(guò)濾；過(guò)濾后的dmc在脫水釜進(jìn)行脫水，脫水溫度100℃、真空度-0.06mpa、氮?dú)夤呐菟俾?l/h，脫水時(shí)間3h、脫水量7％。
將處理后的dmc、vmc、vm、催化劑按照質(zhì)量比100：5.58：0.05：0.02在98℃條件下聚合，平衡5h時(shí)間，平衡溫度114℃；平衡后的物料在達(dá)到脫低分子器時(shí)溫度為133℃，流經(jīng)第一段列管后溫度為143℃，流經(jīng)第二段列管后升溫至153℃；脫低后得到合格高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠。輔料處理后，vmc水含量5ppm，雜峰個(gè)數(shù)減少1個(gè)；vm水含量8ppm，雜峰個(gè)數(shù)減少2個(gè)。生膠外觀透明，透明度99％，乙烯基含量5.052％，分子量62w，mz/mw＝1.3389，甲苯全溶。
實(shí)施例2
vmc在溫度125℃、真空度-0.09mpa條件下氮?dú)夤呐菝撍鋮s后經(jīng)分子篩處理3天后備用。vm用分子篩處理5天后備用。
二甲基硅氧烷混合環(huán)體經(jīng)濾膜0.5um、活性炭5kg的重疊式過(guò)濾器和孔徑0.1um的濾袋過(guò)濾；過(guò)濾后的dmc在脫水釜進(jìn)行脫水，脫水溫度100℃、真空度-0.07mpa、氮?dú)夤呐菟俾?l/h，脫水時(shí)間2.5h、脫水量8％。
將處理后的dmc、vmc、vm、催化劑按照質(zhì)量比100：10：0.05：0.02在95℃條件下聚合，平衡6h時(shí)間，平衡溫度115℃；平衡后的物料在達(dá)到脫低分子器時(shí)溫度為134℃，流經(jīng)第一段列管后溫度為141℃，流經(jīng)第二段列管后升溫至152℃；脫低后得到合格高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠。輔料處理后，vmc水含量10ppm，雜峰個(gè)數(shù)減少1個(gè)；vm水含量12ppm，雜峰個(gè)數(shù)減少1個(gè)。生膠外觀透明，透明度97％，乙烯基含量9.101％，分子量61w，mz/mw＝1.3391，甲苯全溶。
實(shí)施例3
二甲基硅氧烷混合環(huán)體經(jīng)孔徑1.0um的濾袋過(guò)濾；過(guò)濾后的dmc和vmc在脫水釜進(jìn)行脫水，脫水溫度85℃、真空度-0.10mpa、氮?dú)夤呐菟俾?5l/h，脫水時(shí)間3h、脫水量7％；
將dmc、vmc、vm、催化劑按照質(zhì)量比100：5.58：0.05：0.02在110℃條件下聚合，平衡4h時(shí)間，平衡溫度110℃；流經(jīng)第一段列管后溫度為155℃，流經(jīng)第二段列管后升溫至165℃；脫低后得到不合格高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠。vmc與dmc同時(shí)脫水、水含量35ppm；vm不經(jīng)過(guò)處理，水含量138ppm。生膠外觀偏黃，透明度84％，乙烯基含量4.890％，分子量67w，mz/mw＝1.3521，甲苯部分不溶。
實(shí)施例4
二甲基硅氧烷混合環(huán)體經(jīng)孔徑1.0um的濾袋過(guò)濾；過(guò)濾后的dmc和vmc在脫水釜進(jìn)行脫水，脫水溫度90℃、真空度-0.10mpa、氮?dú)夤呐菟俾?7l/h，脫水時(shí)間2.5h、脫水量8％；
將dmc、vmc、vm、催化劑按照質(zhì)量比例100：10：0.05：0.02在115℃條件下聚合，平衡3.5h時(shí)間，平衡溫度120℃；流經(jīng)第一段列管后溫度為158℃，流經(jīng)第二段列管后升溫至170℃；脫低后得到不合格高乙烯基甲基乙烯基硅橡膠。vmc與dmc同時(shí)脫水、水含量32ppm；vm不經(jīng)過(guò)處理，水含量137ppm。生膠外觀偏黃，透明度82％，乙烯基含量8.780％，分子量69w，mz/mw＝1.3632，甲苯部分不溶。
表一實(shí)施效果