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1863年第一个有机硅化合物被发现到现在,有机硅化学得到了迅速的发展,作为有机硅的一个重要分支-普通硅油的生产,从最初的单体制备直到最终的成品合成都已经工业化。但越来越多的生产企业绕开原料生产的步骤,采取直接在市场上购买适合企业自身工艺的有机硅氧烷单体,再结合其特有的工艺技术,最大限度的提高生产效率,制备具有不同特性的产品。
苯基特性硅油由于其良好的高温性能,已经广泛的应用于各个行业。但随着苯基含量和油品粘度、闪点、蒸发等综合性能的不断提高,其聚合生产的工艺难度越来越大。工业生产困难,因此,部分企业采取加入添加剂的方式来提高其高温性能。
本文以通过的苯基中间体和D4(环体),在催化剂作用下,采用特殊工艺进行硅氧烷聚合,得到的高粘度苯基硅油(苯基含量>20%,V25℃>1500mm2/s)经过后处理,在不添加任何添加剂的情况下,综合性能均复合客户使用要求,成功替代了进口产品。
1. 分析方法
苯基硅油的折光率随苯基含量的增大而增大,切基本呈线性关系,折光率可以间接反应苯基的含量,其关系式见图1。
图1 苯基含量与折光率的关系
用测定折光率的办法来确定硅油的苯基含量
2 特性苯甲基硅油的合成
将苯基单体A和苯基单体B与环体混合,加入一定量的催化剂,在聚合温度下聚合平衡化反应6h~7h,分解2h~3h。聚合完成后真空蒸馏,得到浅黄色透明液体。
3 分析讨论
3.1 (A+B)/D4环体对聚合的反应
(A+B)/D4环体的比例对聚合的影响见表1
表1 (A+B)/D4环体的影响
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项目 |
(A+B)/D4环体质量比 |
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1.79 |
1.64 |
1.60 |
1.54 |
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折光率(20℃) |
1.5038 |
1.4890 |
1.4884 |
1.4880 |
表1为固定苯基单体A与B的质量比为2.5:1,再与D4环体聚合得到的性能参数,催化剂的加入量为1.5‰。从表1可以看出,随着(A+B)/D4环体质量比的增加,产品的折光率也随之增加,说明聚合体系中苯基较多的嵌入到硅油链中,苯基特性基团引入成功。
3.2 苯基单体B的影响
苯基单体B对聚合的影响见表2
表2 苯基单体B的影响
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项目 |
苯基单体B的加入量,% |
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13.0 |
16.7 |
18.2 |
25.1 |
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折光率(20℃) |
1.4866 |
1.4891 |
1.5035 |
1.5086 |
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V25℃/(mm2/s) |
1.733 |
1.705 |
1.668 |
1.644 |
从表2中可以看出单体B对硅油性能的影响。单体B的加入比例较小时,折光率小说明苯基含量少。提高单体B的加入比例可以有效提高产品折光率,增加苯基含量,但产品的粘度也相应降低。这说明苯基单体B中的部分组分在聚合体系中起到了封头和阻聚的作用。
4 结论
控制和调整A+B)/D4环体在17%~23%的范围内,在聚合温度下聚合反应6h~7h,就可以得到高粘度高苯基的特性硅油。 |