[发明专利]一种硅氧烷聚合物连续法生产工艺

说明书

本发明提供一种硅氧烷聚合物连续法生产工艺，可以生产不同官能团硅氧烷聚合物。首先将硅氧烷原料加入液体酸性催化剂、封端剂在60‑110℃，反应时间3‑5h，其次将获得半成品经碱洗、水洗、脱挥等步骤，获得无色透明的硅氧烷聚合物。硅氧烷原料可以是六甲基环三硅氧烷D3、八甲基环四硅氧烷D4、十甲基环五硅氧烷D5、硅氧烷水解混合物、线性聚甲基硅氧烷、室温硫化硅橡胶（107胶）。本发明使用成本低、催化活性高液体酸性催化剂生产硅氧烷聚合物，反应条件温和、操作简单、成本低，适合大规模生产。所用的催化剂避免了固体催化剂产生危险固体废弃物的问题，产品经碱中和处置、水洗后可以达到排放标准。

技术领域

本发明涉及有机硅高分子聚合物制备技术领域，具体为低挥发份、低金属离子含量的硅氧烷聚合物生产新工艺。该领域属于有机硅聚硅氧烷下游分支领域。

背景技术

高分子硅氧烷聚合物，根据聚合物包含的不同基团，可以分为甲基封端硅氧烷聚合物、乙烯基硅氧烷聚合物、含氢硅氧烷聚合物、环氧基硅氧烷聚合物等。其中甲基封端硅氧烷聚合物亦称为甲基硅油或二甲基硅油，可作为润滑剂、脱模剂、消泡剂、增塑剂用于石油、电力、塑料、橡胶、涂料、纺织、医疗卫生等领域。

制备高分子硅氧烷聚合物的方法有批次法和连续法，批次法具有产品批次生产、劳动强度大、生产能力低的缺点不适用于大规模生产，而连续法具有连续化生产、自动化水平高的特点，因此生产成本低。

中国专利CN112142976A提供了一种电子级甲基硅油的连续化制备技术，所用原料使用冠醚类金属络合剂精馏提纯和分子筛吸附处理，物料预处理步骤时间长、规模化成本高且催化剂体系产生危险废弃物多。专利CN10408029A提供了一种连续化生产二甲基硅油的装置及其方法，该方法使用固体酸性树脂作为催化剂，使用反应釜进行聚合反应、刮板蒸发器进行脱低，耗时5h以上，效率低且固体酸性催化剂失去活性后，产生固体废弃物，增加了生产成本。

中国发明CN201811548331.3提供一种二甲基硅油的制备方法。将经预处理的羟基封端的聚二甲基硅氧烷和三甲基氯硅烷混合均匀，于50-100℃搅拌条件下，加压反应1-8h，除去三甲基氯硅烷和氯化氢，得二甲基硅油。该发明无外加试剂，如催化剂的引入，但是该专利提供的方法难以避免氯离子残留在产品内部问题、未提供连续化生产的思路。中国专利CN113024808A提供了一种端含氢硅油的制备方法，该发明使用甲基硅油、四甲基二硅氧烷为原料制备端含氢硅油，使用线性磷腈复合催化剂，该方法可以制备高活性双端含氢硅油，具备推广意义。但该方法使用的原料是甲基硅油，原料来源少、生产成本高。

针对目前硅氧烷聚合物生产成本高、催化剂处置繁琐、原料来源少的问题，本发明提供一种硅氧烷聚合物连续法生产工艺及其催化剂制备方法。本发明使用液体催化剂，可实现连续生产的同时，避免固体催化剂产生废弃物处置问题，从而实现提高产品产能，降低生产成本的目的。

发明内容

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施案例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例实施例的描述实际上仅仅是说明性的。决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

本发明包括以下步骤：

首先将硅氧烷原料、封端剂按质量比在反应釜中混合均匀，进行氮气置换后，投入液态催化剂，升温至一定温度，催化反应一定时间获得半成品硅氧烷聚合物A，反应方程式如下。

式中X、Y为氢、甲基、乙烯基。

所述硅氧烷原料可以是六甲基环三硅氧烷D3、八甲基环四硅氧烷D4、十甲基环五硅氧烷D5、硅氧烷水解混合物、线性聚甲基硅氧烷、室温硫化硅橡胶的一种或者几种混合物。其原料:封端剂:低分子混合物:催化剂比例=(40-100): (1-20): (1-10) :(0.1-5)。所述催化剂可以是浓硫酸、三氟甲基磺酸、线性氯化磷腈、盐酸、硫酸氢钠溶液、硫酸氢钾溶液一种或者几种混合物。