硅油工艺技术方案
硅油工艺技术方案流程及概述
⑴氨基硅油产品工艺技术方案流程及概述
中和剂
D4 封头剂 催化剂 氨基硅烷 水
本工艺采用半连续反应。计量好的D4、封头剂、催化剂,经静态混合器加热,预聚合,到聚合反应釜聚合,反应终了的产品经脱低分子器脱低后进入平衡反应釜,与来自硅烷水解物中间槽的经水解过的硅烷水解物进行平衡,平衡完毕中和后,进入中间槽贮存。中间槽产品经分析后,按照产品质量要求进入调合槽得最终产品,经过滤检验,包装即得成品。
⑵平滑剂产品工艺技术方案流程及概述
经计量好的硅油、助剂、乳化剂及水,加入初乳化槽,经初乳化
图1 氨基硅油装置工艺流程示意图
氨基硅油
后的油包水型中间物进入精乳化槽,进行精乳化,得水包油型稳定乳液,经分析检验后,加冰醋酸调PH值至6,过滤包装即得成品。
水 HAC
产 品
图2 平滑剂装置工艺流程示意图
⑶特种改性硅油工艺技术方案流程及概述
改性剂
催化剂
图3 特种改性硅油装置工艺流程示意图
本工艺为间歇工艺,先把计量好的部分含氢硅油(或改性剂)、催化剂加入加成反应釜,升温至反应温度,开始滴加改性剂(或部分含氢硅油)。随着物料的加入,反应剧烈进行,这时应严格控制加料速度及釜内反应温度,经分析检验确认反应完成,转入脱低分子器减压蒸馏出低馏分,收集起来,加入釜中循环使用。脱低后经中和过滤,
产 品
包装即得成品。
硅油系列产品化学方程式及工艺条件
氨基硅油
(1
)化学反应式:
nm-−→−[Me(C3H6NHC2H4NH2)SiO]4 + (Me2SiO)4 + (Me3Si)2O −OH 44
氨基硅烷 八甲基环四硅氧烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)n氨基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:90—100℃ ② 反应时间:4小时 氨基聚醚改性硅油 (1)化学反应式:
HSi(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2H + CH2=CHCH2OCH22 →
端含氢硅油 烯丙基缩水甘油醚H22OC3H6Si(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2C3H6OCH22
端基环氧基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:65—75℃ ② 反应时间:4—5小时 (3)化学反应式
H22OC3H6Si(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2C3H6OCH22 +
端基环氧基改性硅油
H2NC3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bC3H6NH2 −−−→
异丙醇
{[(Me2SiO)m] Si(Me)2C3H6
2HNC
3H6O(C2
H4O)a(C3H6O)b……}n
氨基聚醚改性硅油
端基氨基聚醚
(4)工艺条件: ① 反应温度:80—85℃ ② 反应时间:8—10小时 环氧改性硅油 (1)化学反应式
m
(Me2SiO)4 + n[Me2Si(C3H6OCH22)O] + Me3SiOSiMe3 → 4
八甲基环四硅氧烷 环氧硅烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[MeSi(C3H6OCH22)O]n SiMe3
环氧改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:4—5小时 α-甲基丙烯酰氧丙基改性硅油 (1)化学反应式:
m
(Me2SiO)4 + n[MeSi(C3H6OOCC(Me)=CH2)] + (Me)3SiOSi(Me)3 → 4
八甲基环四硅氧烷 硅烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[MeSi(C3H6O)OOCC(Me)=CH2)]n SiMe3
α-甲基丙烯酰氧丙基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:60—65℃ ② 反应时间:4—5小时 特种有机硅涂层 (1)化学反应式:
mSi(CH3)(OCH3)3 + n(CH3)2Si(OCH3)2 + 溶剂 + H2O→ 特种涂层
(2)工艺条件: ① 反应温度:室温
平滑剂
(1)化学反应式:
n
(Me2SiO)4 + H2O → HO(Me2SiO)mH 4
八甲基环四硅氧烷 水 羟基硅胶
(2)工艺条件: ① 反应温度:80—90℃ ② 反应时间:2小时 含氢硅油系列: (1)化学反应式:
mn
(Me2SiO)4 + (HSi(Me)O)4 + (Me)3SiOSi(Me)3 → 44
八甲基环四硅氧烷 含氧环体 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[HSi(Me)O]nSiMe3
含氧硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:3—4小时 化妆品专用改性硅油 (1)化学反应式:
Me3SiO(Me2SiO)x[HSi(Me)O]ySiMe3 + CH2=CHCH2O(C2H4O)aH
含氧硅油 烯丙基聚醚
CH2=CH(CH2)b CH3 →
α—烯烃
Me3SiO(Me2SiO)x [MeSi(C3H6O(C2H4O)aH)O]m[MeSi(CnH2n+1)O]nSiMe3
长链烷基聚醚改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃
特种消泡剂
(1)化学反应式:
Me3SiO(Me2SiO)x[HSi(Me)O]ySiMe3 + 2.5 C3H5O(C2H4O)5(C3H6O)24H +
含氧硅油 烯丙基聚醚
7.5 C3H5O(C2H4O)27(C3H6O)9C4H9 →
烯丙基聚醚
Me3SiO(Me2SiO)35[MeSi(C3H6O(C2H4O)5(C3H6O)24H)O]2.5[MeSi(C3H6O(C2H4O)27 (C3H6O)9C4H9] 7.5SiMe3 特种消泡剂
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:2—3小时 液体硅胶
(1)化学反应式:
A组份
n
(Me2SiO)4 + HSi(Me)2OSi(Me)2H → HMe2SiO (Me2SiO)nSiMe2H 4
八甲基环四硅氧烷 四甲基二硅氧烷 端基含氧聚二甲基硅氧烷
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:3—4小时 (3)化学反应式:
B组份
n
(Me2SiO)4 + CH2=CHSi(Me)2OSi(Me)2CH=CH2 → 4
八甲基环四硅氧烷 四甲基二乙烯基二硅氧烷
CH2=CHSi(Me)2O[Si(Me)2O]nSi(Me)2CH=CH2
端基乙烯基改性聚二甲基硅氧烷
(4)工艺条件: ① 反应温度:60—70℃ ② 反应时间:4—5小时 质量技术指标
⑴氨基硅油(表1)
⑵平滑剂(表2)
⑶特种改性硅油(表3)
3.2.2.4 消耗定额
⑴氨基硅油(年产200吨)(表4)
序号 名 称 规 格 消耗定额kg/T产品 1 D4 ≥99.5% 935 2 氨基硅烷 ≥96.0% 60 3 催化剂Ⅱ 自制 0.3 4 中和剂 自制 0.28 5 封头剂 ≥99.0% 8 6 去离子水 自制 15 7 动力电 380/220V 60 8 蒸 汽 0.6Mpa
1.0 9 一次水 0.5 10 循环水 32℃ 10 11
氮气
99.5%
30
⑵平滑剂(年产100吨)(表5)
序号 名 称 规 格 消耗定额
kg/T产品 1 氨基硅油 ≥98% 150 2 环氧硅油 ≥98% 50 3 硅油 ≥98% 30 4 乳化剂 90 5 助剂 30 6
冰醋酸
≥96%
6
单位 年消耗量 kg 187 kg 12 kg 0.06 kg 56 kg 1.6 kg 3 Kwh 12000 T 200 T 100 T 2000 NM3
6000
单位 年消耗量kg 15 kg 5 kg 3 kg 9 kg 3 kg
0.6
单位 T T T kg T T Kwh T T T NM3
单位 T T T T T T
7 8 9 10
去离子水 动力电 一次水 循环水
380/220V
32℃
1050 35 75 750
kg Kwh kg kg
105 3500 7.5 75
T Kwh T T
⑶特种改性硅油(年产700吨)(表6)
序号 名 称 1 低含氢硅油2 改性剂 3 催化剂Ⅲ 4 动力电 5 蒸 汽 6 一次水 7 循环水 8
氮气
规 格 ≥98% ≥98% 380/220V 0.6Mpa
99.5%
消耗定额kg/T产品 670 330 5 40 0.5 0.5 2 2
单位 年消耗量kg 469 kg 231 g 3.5 Kwh 28000 T 350 T 350 T 1400 NM3
1400
单位 T T kg Kwh T T T NM3
硅油工艺技术方案
硅油工艺技术方案流程及概述
⑴氨基硅油产品工艺技术方案流程及概述
中和剂
D4 封头剂 催化剂 氨基硅烷 水
本工艺采用半连续反应。计量好的D4、封头剂、催化剂,经静态混合器加热,预聚合,到聚合反应釜聚合,反应终了的产品经脱低分子器脱低后进入平衡反应釜,与来自硅烷水解物中间槽的经水解过的硅烷水解物进行平衡,平衡完毕中和后,进入中间槽贮存。中间槽产品经分析后,按照产品质量要求进入调合槽得最终产品,经过滤检验,包装即得成品。
⑵平滑剂产品工艺技术方案流程及概述
经计量好的硅油、助剂、乳化剂及水,加入初乳化槽,经初乳化
图1 氨基硅油装置工艺流程示意图
氨基硅油
后的油包水型中间物进入精乳化槽,进行精乳化,得水包油型稳定乳液,经分析检验后,加冰醋酸调PH值至6,过滤包装即得成品。
水 HAC
产 品
图2 平滑剂装置工艺流程示意图
⑶特种改性硅油工艺技术方案流程及概述
改性剂
催化剂
图3 特种改性硅油装置工艺流程示意图
本工艺为间歇工艺,先把计量好的部分含氢硅油(或改性剂)、催化剂加入加成反应釜,升温至反应温度,开始滴加改性剂(或部分含氢硅油)。随着物料的加入,反应剧烈进行,这时应严格控制加料速度及釜内反应温度,经分析检验确认反应完成,转入脱低分子器减压蒸馏出低馏分,收集起来,加入釜中循环使用。脱低后经中和过滤,
产 品
包装即得成品。
硅油系列产品化学方程式及工艺条件
氨基硅油
(1
)化学反应式:
nm-−→−[Me(C3H6NHC2H4NH2)SiO]4 + (Me2SiO)4 + (Me3Si)2O −OH 44
氨基硅烷 八甲基环四硅氧烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)n氨基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:90—100℃ ② 反应时间:4小时 氨基聚醚改性硅油 (1)化学反应式:
HSi(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2H + CH2=CHCH2OCH22 →
端含氢硅油 烯丙基缩水甘油醚H22OC3H6Si(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2C3H6OCH22
端基环氧基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:65—75℃ ② 反应时间:4—5小时 (3)化学反应式
H22OC3H6Si(Me)2O[Si(Me)2O]mSi(Me)2C3H6OCH22 +
端基环氧基改性硅油
H2NC3H6O(C2H4O)a(C3H6O)bC3H6NH2 −−−→
异丙醇
{[(Me2SiO)m] Si(Me)2C3H6
2HNC
3H6O(C2
H4O)a(C3H6O)b……}n
氨基聚醚改性硅油
端基氨基聚醚
(4)工艺条件: ① 反应温度:80—85℃ ② 反应时间:8—10小时 环氧改性硅油 (1)化学反应式
m
(Me2SiO)4 + n[Me2Si(C3H6OCH22)O] + Me3SiOSiMe3 → 4
八甲基环四硅氧烷 环氧硅烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[MeSi(C3H6OCH22)O]n SiMe3
环氧改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:4—5小时 α-甲基丙烯酰氧丙基改性硅油 (1)化学反应式:
m
(Me2SiO)4 + n[MeSi(C3H6OOCC(Me)=CH2)] + (Me)3SiOSi(Me)3 → 4
八甲基环四硅氧烷 硅烷 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[MeSi(C3H6O)OOCC(Me)=CH2)]n SiMe3
α-甲基丙烯酰氧丙基改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:60—65℃ ② 反应时间:4—5小时 特种有机硅涂层 (1)化学反应式:
mSi(CH3)(OCH3)3 + n(CH3)2Si(OCH3)2 + 溶剂 + H2O→ 特种涂层
(2)工艺条件: ① 反应温度:室温
平滑剂
(1)化学反应式:
n
(Me2SiO)4 + H2O → HO(Me2SiO)mH 4
八甲基环四硅氧烷 水 羟基硅胶
(2)工艺条件: ① 反应温度:80—90℃ ② 反应时间:2小时 含氢硅油系列: (1)化学反应式:
mn
(Me2SiO)4 + (HSi(Me)O)4 + (Me)3SiOSi(Me)3 → 44
八甲基环四硅氧烷 含氧环体 六甲基二硅氧烷
Me3SiO(Me2SiO)m[HSi(Me)O]nSiMe3
含氧硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:3—4小时 化妆品专用改性硅油 (1)化学反应式:
Me3SiO(Me2SiO)x[HSi(Me)O]ySiMe3 + CH2=CHCH2O(C2H4O)aH
含氧硅油 烯丙基聚醚
CH2=CH(CH2)b CH3 →
α—烯烃
Me3SiO(Me2SiO)x [MeSi(C3H6O(C2H4O)aH)O]m[MeSi(CnH2n+1)O]nSiMe3
长链烷基聚醚改性硅油
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃
特种消泡剂
(1)化学反应式:
Me3SiO(Me2SiO)x[HSi(Me)O]ySiMe3 + 2.5 C3H5O(C2H4O)5(C3H6O)24H +
含氧硅油 烯丙基聚醚
7.5 C3H5O(C2H4O)27(C3H6O)9C4H9 →
烯丙基聚醚
Me3SiO(Me2SiO)35[MeSi(C3H6O(C2H4O)5(C3H6O)24H)O]2.5[MeSi(C3H6O(C2H4O)27 (C3H6O)9C4H9] 7.5SiMe3 特种消泡剂
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:2—3小时 液体硅胶
(1)化学反应式:
A组份
n
(Me2SiO)4 + HSi(Me)2OSi(Me)2H → HMe2SiO (Me2SiO)nSiMe2H 4
八甲基环四硅氧烷 四甲基二硅氧烷 端基含氧聚二甲基硅氧烷
(2)工艺条件: ① 反应温度:50—60℃ ② 反应时间:3—4小时 (3)化学反应式:
B组份
n
(Me2SiO)4 + CH2=CHSi(Me)2OSi(Me)2CH=CH2 → 4
八甲基环四硅氧烷 四甲基二乙烯基二硅氧烷
CH2=CHSi(Me)2O[Si(Me)2O]nSi(Me)2CH=CH2
端基乙烯基改性聚二甲基硅氧烷
(4)工艺条件: ① 反应温度:60—70℃ ② 反应时间:4—5小时 质量技术指标
⑴氨基硅油(表1)
⑵平滑剂(表2)
⑶特种改性硅油(表3)
3.2.2.4 消耗定额
⑴氨基硅油(年产200吨)(表4)
序号 名 称 规 格 消耗定额kg/T产品 1 D4 ≥99.5% 935 2 氨基硅烷 ≥96.0% 60 3 催化剂Ⅱ 自制 0.3 4 中和剂 自制 0.28 5 封头剂 ≥99.0% 8 6 去离子水 自制 15 7 动力电 380/220V 60 8 蒸 汽 0.6Mpa
1.0 9 一次水 0.5 10 循环水 32℃ 10 11
氮气
99.5%
30
⑵平滑剂(年产100吨)(表5)
序号 名 称 规 格 消耗定额
kg/T产品 1 氨基硅油 ≥98% 150 2 环氧硅油 ≥98% 50 3 硅油 ≥98% 30 4 乳化剂 90 5 助剂 30 6
冰醋酸
≥96%
6
单位 年消耗量 kg 187 kg 12 kg 0.06 kg 56 kg 1.6 kg 3 Kwh 12000 T 200 T 100 T 2000 NM3
6000
单位 年消耗量kg 15 kg 5 kg 3 kg 9 kg 3 kg
0.6
单位 T T T kg T T Kwh T T T NM3
单位 T T T T T T
7 8 9 10
去离子水 动力电 一次水 循环水
380/220V
32℃
1050 35 75 750
kg Kwh kg kg
105 3500 7.5 75
T Kwh T T
⑶特种改性硅油(年产700吨)(表6)
序号 名 称 1 低含氢硅油2 改性剂 3 催化剂Ⅲ 4 动力电 5 蒸 汽 6 一次水 7 循环水 8
氮气
规 格 ≥98% ≥98% 380/220V 0.6Mpa
99.5%
消耗定额kg/T产品 670 330 5 40 0.5 0.5 2 2
单位 年消耗量kg 469 kg 231 g 3.5 Kwh 28000 T 350 T 350 T 1400 NM3
1400
单位 T T kg Kwh T T T NM3