一种长链烷基改性硅油的连续管式制备方法与流程

文档序号:11379056阅读:882来源:国知局

本发明涉及一种用于制备改性硅油的方法,具体地是指一种长链烷基改性硅油的连续管式制备方法。



背景技术:

长链烷基改性硅油具有优良的润滑性、脱模性、憎水性、防污性及与聚合物的相容性等,在润滑剂、脱模剂、抗粘剂和改性剂等领域有广泛的应用,例如在铝合金压铸过程中就用到了有优良耐热性和润滑性的长链烷基苯基改性硅油。

目前国内的长链烷基改性硅油,包括长链烷基苯基改性硅油,其生产工艺主要有两种:一种是先将α-长链烯烃与含氢环体反应,然后与环二甲基硅氧烷及封端剂在催化剂作用下开环聚合得到长链烷基改性硅油,如专利cn201510017965.6所示。该方法工艺复杂且成本较高。另一种是在反应釜中加入α-长链烯烃和催化剂,然后将含氢硅油通过滴加方式进行反应,得到长链烷基改性硅油,如专利cn200810136455.0所示。该方法属于间歇式生产工艺,批次间稳定性不容易控制,生产效率较低。



技术实现要素:

本发明针对现有技术中的不足,提供一种连续化生产长链烷基改性硅油的制备方法。本发明的方法能简化生产工艺,大幅提高产品稳定性,降低生产成本。

本发明中,反应物先在静态混合器中混合均匀后,进入油浴中的盘管,油浴温度控制在80-150℃,物料沿着管道边流动边反应,然后依次进入缓冲釜、脱挥釜中,脱挥后得到长链烷基改性硅油。

本发明的技术方案如下。

一种长链烷基改性硅油的连续管式制备方法,包括如下步骤:

步骤一:物料的计量与混合,包括:

(1)将α-长链烯烃、含氢硅油、第二乙烯基单体按照比例投入到第一储罐1中并搅拌均匀;

(2)将铂金催化剂与稀释剂投入到第二储罐2中;

(3)将第一储罐1和第二储罐2中的物料分别经过计量泵后进入静态混合器;

步骤二:管式反应器中的加成反应,

混合均匀的物料按照一定的流速进入油浴槽中的盘管反应器,控制油浴的温度恒定在80-150℃,物料边流动边反应,产生的热量由油浴控温装置带走;

步骤三:反应物的收集,

物料从盘管反应器流出进入缓冲釜,缓冲釜带有搅拌装置,使未反应完全的物料继续进行反应;

步骤四:脱除低沸物,

进入缓冲釜中的物料由计量泵打入脱挥釜进行负压脱挥,脱挥温度设定为130-180℃;脱挥完毕后得到长链烷基改性硅油。

优选的,所述的步骤一中,所述的α-长链烯烃是指碳原子个数大于等于6的α-烯烃。

优选的,所述的步骤一中,所述的含氢硅油具有下列的结构式:

r1o[si(ch3)2o]x[sih(ch3)o]yr1

其中,r1为-h、-si(ch3)3、-sih(ch3)2;x为0-5000的整数;y为10-1000的整数;

优选的,所述的步骤一中,所述的第二乙烯基单体是指苯乙烯、α-甲基苯乙烯、烯丙基缩水甘油醚、丙烯腈、氯乙烯、氯丙烯、烯丙基聚醚中的一种或几种的组合。

优选的,所述的步骤一中,所述的铂金催化剂是指氯铂酸的烯烃络合物、四氢呋喃络合物、异丙醇络合物或乙烯基硅氧烷络合物。

优选的,所述的步骤一中,所述的稀释剂是指甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、甲苯、二甲苯或所述的α-长链烯烃、含氢硅油、第二乙烯基单体中的一种或几种的组合。

优选的,所述的步骤二中,物料在管内的流速是通过盘管内径、泵和阀门来控制;其中,

所述的流速为0.01-50l/min;

所述的盘管长度为0.5-50m;

所述的盘管内径为1-100mm。

优选的,所述的步骤二中,所述的泵是计量泵、蠕动泵、离心泵、真空泵或柱塞泵。

优选的,所述的步骤二中,物料的反应温度由油浴槽的控温装置来精确控制;

优选的,所述的控温装置是油浴槽内加热管/冷却管组合控制,或外接模温机进行油温控制。

本发明取得了显著的技术效果。

本发明提供的一种长链烷基改性硅油的连续管式制备方法具有以下优点,与现有的釜式生产工艺相比,本发明具备:1)连续化生产,生产效率高,产品稳定性好;2)反应热容易控制,生产安全性更好;3)由于混合均匀后再反应,不存在传质不均问题,而釜式生产工艺因传质传热问题严重影响到产品的均匀性。

附图说明

图1为本发明的连续管式反应装置的结构示意图。

其中,1-第一储罐,2-第二储罐,3-第一计量泵,4-第二计量泵,5-静态混合器,6-油浴槽,7-控温装置,8-管式反应器,9-第三储罐,10-第三计量泵,11-脱挥釜。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步的详细说明。

实施例1

将α-十二烯烃(>98%)和低含氢硅油(th-201,含氢量0.5%,100cs)按照质量比1∶1混合均匀后加入到第一储罐1中,然后经过第一计量泵3将混合物料按照30ml/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(信越acs-pt-50)用乙醇稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照1ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为5m,内径为3mm,壁厚为1mm,油浴温度由模温机7控制在110℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基改性硅油。

实施例2

将α-十二烯烃(>98%)、苯乙烯(>99%)和高含氢硅油(道康宁mhx-1107,30cs)按照质量比6∶1∶3混合均匀后加入到第一储罐1中,然后经过第一计量泵3将混合物料按照200ml/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(信越acs-pt-50)用苯乙烯稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照8ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为4m,内径为5mm,壁厚为1mm,油浴温度由模温机7控制在120℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基苯基改性硅油。

实施例3

将α-辛烯烃(>98%)、α-甲基苯乙烯(>99%)和高含氢硅油(信越kf-99,30cs)按照质量比4∶1∶3混合均匀后加入到第一储罐1中,然后经过计量泵3将混合物料按照1l/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(1%氯铂酸-异丙醇溶液)用苯乙烯稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照50ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为5m,内径为8mm,壁厚为2mm,油浴温度由模温机7控制在130℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基苯基改性硅油。

实施例4

将α-十二烯(>98%)、丙烯腈(>98%)和高含氢硅油(道康宁mhx-1107,30cs)按照质量比10∶3∶7混合均匀后加入到第一储罐1中,然后经过第一计量泵3将混合物料按照60ml/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(1%氯铂酸-异丙醇溶液)用异丙醇稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照2.5ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为2m,内径为3mm,壁厚为1mm,油浴温度由模温机7控制在130℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基腈基改性硅油。

实施例5

将α-十二烯(>98%)、α-辛烯(>98%)和高含氢硅油(道康宁mhx-1107,30cs)按照质量比3∶1∶2混合均匀后加入到第一储罐1中,然后经过第一计量泵3将混合物料按照60ml/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(1%氯铂酸-四氢呋喃溶液)用α-辛烯稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照2.5ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为2m,内径为3mm,壁厚为1mm,油浴温度由模温机7控制在115℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基改性硅油。

实施例6

将α-十二烯(>98%)、烯丙基缩水甘油醚(>98%)和低含氢硅油(th-201,含氢量0.5%,200cs)按照质量比6∶1∶9混合均匀后加入到第一储罐1中然后经过第一计量泵3将混合物料按照500ml/min的流量进入到静态混合器5中;铂金催化剂(1%氯铂酸-四氢呋喃溶液)用四氢呋喃稀释至50ppm后加入至第二储罐2中,然后经过第二计量泵4按照20ml/min的流量进入到静态混合器5中。混合好的物料从静态混合器5进入到油浴槽6中的盘管8中,盘管的长度为10m,内径为5mm,壁厚为2mm,油浴温度由模温机7控制在120℃。物料从盘管反应器8中进入第三储罐9中,一部分反应物经过第三计量泵10输送至脱挥釜11,在150℃,真空度100pa下脱挥3h,得到长链烷基环氧改性硅油。

以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。

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