[实用新型]一种端环氧基聚硅氧烷的生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工产品生产系统，尤其涉及一种端环氧基聚硅氧烷的生产系统。

背景技术

有机硅材料主要是一类以Si-O键为主链，在Si上再引入有机基团作为侧链的高分子化合物，其性能优异、功能独特。从21世纪开始，有机硅材料被广泛应用在军用技术、建筑工业、纺织工业、化学工业、金属和油漆工业、医药医疗、电子电气工业以及航天航空等领域，被列为国家重点鼓励发展的产业之一。有机氯硅烷是制备有机硅聚合物材料及其它官能硅烷的最主要原料。因此，有机氯硅烷中间体的生产状况在很大程度上决定了一个国家有机硅工业发展水平的高低。

端环氧基聚硅氧烷又名端环氧基硅油，是两末端含有环氧官能团的线性聚二甲基硅氧烷。由于端基含有活泼的环氧基团，故常被设计作为有机树脂的反应性改性剂，同时也是重要的嵌段聚合物的中间体原料。它不仅在织物柔软整理、纸张用柔软剂、改性涂料、偶联剂以及树脂、橡胶等方面有着广泛的应用，而且还可以通过环氧基团的进一步开环反应而得到各种功能性有机硅聚合物，即在有机硅主链上引入特殊的侧链，可以赋予有机硅产品新的特殊性能。

目前，文献报道的端环氧硅油的合成方法主要有3种，分别为：通过乳液聚合来制得阴离子或阳离子乳液；低含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在铂催化剂的存在下进行硅氢加成反应；采用二官能团的环氧基偶联剂与八甲基环四硅烷或线性体进行平衡缩合反应。

文献（程建华,胡勇有,汪晓军.环氧改性水溶液硅油的合成[J].有机硅材料,2003,17(6):15-17.）在氯铂酸催化下，通过低含氢硅油与不饱和缩水甘油醚、聚氧乙烯烯丙醚的硅氢加成反应制得环氧改性水溶性硅油；文献（张招贵,陈水生,李国斌.环氧改性聚硅氧烷的合成及其应用[J].印染助剂,2006,23(4):14-16.）采用低含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚在铂催化剂下进行反应制备环氧改性聚硅氧烷；文献（马宗斌,谢光明,杨成.含环氧基团硅油的硅氢加成反应研究[J].热固性树脂,2007,22(2):16-22.）以含氢硅油和甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料在铂催化剂的作用下，用硅氢加成反应合成了侧基含有环氧基团的硅油。文献（刘瑞云.环氧改性硅油的合成与应用[J].染整技术,2009,31(8):34-36.）采用羟基硅油与γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷，平衡共聚制备出环氧改性硅油；文献（刘瑞云.端氨基聚醚改性硅油的合成[A].浙江省纺织印染助剂情报网.“印染在线”杯浙江省纺织印染助剂情报网第20届年会论文集[C].浙江萧山:浙江省纺织印染助剂情报网,2010:98-102.）利用烯丙基聚氧烷基环氧基醚与端含氢硅油在乙烯基铂络合催化剂下进行加成反应制得端环氧聚醚改性硅油。

但现有的制备端环氧硅油的方法均存在一定缺陷，乳液聚合法由于乳液的离子性使应用受到限制，已经很少使用；硅氢加成法是常用的一类方法，简便直接，但需防止反应中铂催化剂使单体中环氧基开环；缩合反应中环氧基在酸、碱水溶液中及温度超过110℃时易开环破坏，需严格控制催化剂用量及反应温度，这些限制了这些方法的工业化应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种端环氧基聚硅氧烷的生产系统，该系统结构简单，操作安全环保。

一种端环氧基聚硅氧烷的生产系统，其特征在于，包括：

硅氢加成反应釜，供四甲基二氢二硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚在氯铂酸/异丙醇催化下发生硅氢加成反应，生成端环氧基四甲基二硅氧烷；

精馏除杂装置，设于硅氢加成反应釜上方，用于除去硅氢加成反应釜内的低沸杂质；

调聚釜，供双端环氧基四甲基二氢二硅氧烷、甲基环硅氧烷在催化剂作用下反应，生成端环氧基聚硅氧烷。

本实用新型生产系统采用生产工艺如下：

1）四甲基二氢二硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚在氯铂酸/异丙醇催化剂下反应，生成双端环氧基四甲基二硅氧烷。

2）双端环氧基四甲基二硅氧烷与甲基环硅氧烷（二甲基环硅氧烷或八甲基环四硅氧烷）发生调聚反应，催化剂为四甲基氢氧化铵水溶液，生成端环氧基聚硅氧烷。

所述精馏除杂装置包括精馏塔和冷凝器，精馏塔的出料口连接冷凝器，冷凝器连接低沸杂质储罐。

所述生产系统包括设于硅氢加成反应釜上方并与其连通的四甲基二氢二硅氧烷储罐、烯丙基缩水甘油醚储罐和氯铂酸/异丙醇储罐，不需要动力输送原料，反应连续进行。