[发明专利]制备液体硅橡胶组合物的方法和设备

说明书

本发明提供了连续或半连续制备加成‑交联液体硅橡胶的组件和方法以及由其制得的液体硅橡胶组合物。本发明还公开了由所述液体硅橡胶组合物制得的制品。

本发明涉及用于连续制备加成-交联液体硅橡胶组合物的方法和装置，以及由此制得的弹性体硅橡胶材料。本发明还公开了由所制备的液体硅橡胶组合物制得的制品。

通过加成(有时称为硅氢加成)交联来固化的液体硅橡胶(“LSR”)组合物是硅橡胶领域中已知的。为了防止在使用之前过早固化，其通常以两部分制备，所述两部分在最终使用之前立即混合在一起。制造商不断寻求改善的方法以增加加工效率，最小化时间和材料的浪费，并且允许液体硅橡胶组合物中的成分和添加剂的类型和量的更大灵活性。

通常分批提供液体硅橡胶组合物，其中每个批料适于根据该组合物的预期最终用途所需包含不同的所选择的添加剂。在一些情况下，连续方法制备太大量的液体硅橡胶，因此，优选分批方法以提供较小的批料量。

GB2384488公开了使用两个双螺杆连续捏合机/挤出机单元制备液体硅橡胶基体的方法。该方法符合高生产率和其他要求，但由于计量和进料方面的问题而遭遇质量一致性的问题。当需要体系适应不同类型的组合物时，因为清洁和切换困难而出现问题，整个方法变得复杂，并且必须附接更多的附件以增加初始投资。期望一种具有以高生产率制备液体硅橡胶组合物，同时避免先前的缺点的方法。

目前使用的组件依靠具有已知泵送体积的计量泵(活塞或齿轮)来确定主流量。此类组件的一个问题是通过组件的材料密度的可变性，这是由于例如可在相当大的范围内，例如在20℃和130℃之间变化的温度，并且可能还由于存在各种尺寸的气泡，直至较大的气隙。因此，仍然存在一个问题，即准确地确保进入和通过挤出机的质量流量符合预期，以便确保以正确的相对比例添加通过多个引入端口引入挤出机中的材料。当前组件中的压力通常在3巴(300kPa)至200巴(20,000kPa)的范围内。

本发明提供了一种液体硅橡胶组合物制造组件，其依次包括

(i)用于制备硅橡胶基体材料的预处理组件；

(ii)初级质量流量计；

(iii)挤出机设备，其具有适于引入在所述预处理组件中产生的硅橡胶基体材料的第一引入端口、至少一个附加的引入端口和出口；

(iv)包装组件；并且还包括

(v)控制装置，所述控制装置适于接收关于从所述预处理组件(i)通过所述初级质量流量计(ii)的硅橡胶基体材料的质量流量信息，以检测来自预先确定的质量流量范围的值的任何变化，并且计算和控制将所述硅橡胶基体材料引入所述挤出机设备(iii)中的补偿速率和/或通过所述挤出机设备中的所述第一引入端口下游的所述至少一个附加的引入端口引入附加的组分的补偿速率。

本发明还提供了使用上述组件制备加成-交联液体硅橡胶组合物的方法。该方法可为连续或半连续的。该方法可包括以下步骤

a)在预处理组件(i)中制备硅橡胶基体组合物；

b)通过初级质量流量计(ii)将所述硅橡胶基体组合物从所述预处理组件(i)转移并进入挤出机设备(iii)中，所述挤出机设备具有适于引入所述硅橡胶基体材料的第一引入端口、至少一个附加的引入端口和出口，其中可将添加剂引入所述硅橡胶基体材料中，同时通过所述至少一个附加的引入端口输送通过所述挤出机设备；

c)通过控制装置控制所述硅橡胶基体材料和添加剂在所述挤出机设备中的质量流量，所述控制装置适于在通过所述初级质量流量计时检测所述硅橡胶基体材料的预先确定的质量流量范围内的任何变化，并且在需要时，计算并控制经由第一引入端口将所述硅橡胶基体材料引入所述挤出机设备中的补偿速率和/或来自所述挤出机设备中的所述至少一个附加的引入端口的附加的组分的引入速率；

d)在挤出机中将所述硅橡胶基体材料和添加剂混合以制备最终组合物以及