談甲基高含氫硅油生產工藝與質量影響范文

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摘要：甲基高含氫硅油在國際上是非常受歡迎的有機硅產品，具有耐候性、疏水效果好等特性，能在某些金屬鹽觸媒的催化作用下，在各種基材表面交聯形成防水膜，具有防潮、防霉、防銹及透氣性。文章重點介紹采用甲基二氯硅烷(MH)和三甲基硅烷(M3)共水解工藝生產甲基高含氫硅油的研究進展，并且針對甲基高含氫硅油遍存在的產品異味較重、氯離子含量高、反酸現象、含有交聯物質、含氫量較低以及透光率較低等因素進行詳細探究。

關鍵詞：甲基高含氫硅油；溶劑法；共水解法

1甲基高含氫硅油的行業現狀

甲基高含氫硅油通常被簡稱為高含氫硅油，它是國內外十分暢銷的一種非常重要的硅油產品。高含氫硅油產品中的硅氧烷主鏈上含有高活性的硅氫鍵，能與許多的活性基團發生反應,并且甲基硅氧烷鏈節表面能低，所以其合成材料具有良好的防水性。基于這個特點，它常常作為材料的防水處理劑。與此同時，它還能夠被用作交聯劑、架橋劑、柔軟劑、平滑劑、表面活性劑、農藥展潤劑等等。但是，現在我國生產的高含氫硅油多存在產品異味較重、氯離子含量高、反酸、含有的交聯物質、含氫量較低以及透光率較低等問題，限制了其在食品、日化、醫療、衛生等高端領域的使用。

2高含氫硅油的生產工藝

目前,普遍的高含氫硅油生產方法主要有甲基二氯硅烷與其它硅氧烷催化平衡法、甲基二氯硅烷醇解水解催化平衡法、含Si-Cl鍵硅油還原法及甲基氯硅烷共水解縮合法等方法進行制備。前三種方法在具體的生產過程中相對成本較高并且制備過程比較繁瑣，因此很難進行大規模的應用。

2.1溶劑法制備高含氫硅油

早期利用MH和M3按比例配成的混合物進行共水解法制備高含氫硅油的工藝是:在水解反應釜中加入定量的有機溶劑和水，然后再按比例加入MH和M3的混合物，水解反應結束后將產生的油層進行多次水洗,再加入濃硫酸溶液進行調聚反應，結束后將油層進行多次水洗直至顯中性,再進行脫低除去粗含氫硅油中的溶劑和低沸物，再經過活性炭脫色過濾后即可得到成品。但是用該方法制備的高含氫硅油還存在以下的嚴重的缺點：產品含氫量低、異味大、硫酸造成污染、制造成本高、操作步驟繁瑣。基于硫酸催化、含氫量低的問題，技術人員提出利用固體酸催化劑代替濃硫酸來進行調聚反應，含氫硅油的氫值可以達到1.56%以上。但產品含氫量較低、副產酸多、異味等問題仍不能解決。

2.2無溶劑法制備高含氫硅油

基于溶劑法制備高含氫硅油工藝存在的諸多問題，近年來無溶劑法制備高含氫硅油的方法得到越來越多的應用。該方法也是利用MH、M3共水解法制備，但此工藝生產過程中采用離心或沉降分層的物理方法將油層和酸水進行分離，取消傳統的水洗除酸的方法,實現縮短工藝流程達到縮短產品的生產周期、減少副產物稀鹽酸的產生量。這種制備工藝具有解決產品異味、產品反酸得到改善、緩解環保壓力等優點。但是仍然存在著以下幾個缺點：產生較多的廢水和廢硫酸、副產物中存在交聯物質等。基于這些問題，研究技術人員提出利用酸性活性白土代替濃硫酸來進行調聚反應，催化劑可以多次使用,減少副產物的產出，大大降低環保壓力；同時取消水洗工藝，采用弱堿性物質進行直接中和至中性，然后進行物理分離。

3影響高含氫硅油產品質量的因素分析

雖然目前無溶劑法在應用過程中不使用溶劑，有利于環境保護,并提高產品品質的優點。但是，無溶劑工藝仍然存在一些問題：水解產物中含有交聯物質、高含氫硅油在儲存的過程中存在含氫量波動降低的現象,影響其穩定性。因此,無論是溶劑法還是無溶劑制備的高含氫硅油產品目前都存在凝膠量較大、返酸現象嚴重、含氫值較低等問題。共水解混合物量加入速度對質量的影響：目前普遍采用向定量水中加入混合物，由于混合物遇水反應激烈，混合物進料過快會造成反應溫度升高較快，反應無法控制，造成較多的交聯物質產生，含氫硅油渾濁，影響產品質量和收率，同時水解不徹底會造成產品反酸問題。M3對產品粘度的影響：M3水解生產六甲基二硅氧烷，具有封端作用，其加入量會導致含氫硅油產品粘度差異，因此合理的控制M3的加入量對含氫硅油粘度的大小起到決定性作用，同時還會影響高含氫硅油的含氫量。溫度和真空度：高含氫硅油調聚達到平衡后，含有的低沸物較多，一般需要進行脫出除低沸物，但在脫出低沸物時的系統的壓力和溫度對低沸物的含量有影響。溫度高、壓力低脫出的低沸物就多，產品質量就好，反之則對產品質量造成影響。

4結語

經過上文的分析研究可知,利用MH和M3共水解法制備高含氫硅油的工藝生產過程中，工藝控制不當，會造成高含氫硅油中的氯離子含量偏高、凝膠量過多，含氫量較低，透光率差等問題。此外，高含氫硅油的原料MH還是有機硅單體裝置產生的副產物之一。MH具有易燃易爆、腐蝕性比較強、不易保存的性質，因此如果對其處理不當時極易造成安全隱患，那么將其制備成高含氫硅油可創造可觀的經濟、環保效益。甲基高含氫硅油的應用領域越來越廣泛，更加綠色環保的生產工藝是當今社會所需求的。

參考文獻：

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作者：倪志遠 單位：河北省唐山三友化工有限公司