專利名稱:一種烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種硅樹脂的生產(chǎn)設(shè)備和方法,具體是指以烷基氯硅烷為原料,利用
反應塔和洗滌塔連續(xù)生產(chǎn)烷基硅樹脂的生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
制備烴基硅樹脂的方法有兩種,一種是以烴基烷氧基硅烷(RSi(0R' )3、 R2Si(0R' )2等)經(jīng)過水解、縮聚生產(chǎn)烴基硅樹脂,另一種是以烴基氯硅烷(RSiCl)3、R2SiCl2 等)為原料通過水解、縮聚制備烴基硅樹脂。第二種生產(chǎn)方法工藝流程短,成本低,被人們 廣泛采用。根據(jù)文獻報道,以第二種方法生產(chǎn)烴基硅樹脂,大多數(shù)采用滴加烴基氯硅烷到反 應釜中,進行水解、縮聚反應,間歇式生產(chǎn)烴基硅樹脂。如專利CN101423611A報道,將甲基 氯硅烷和苯基氯硅烷單體混合后,滴加到裝有水解劑的反應釜中,進行醇解和水解反應,再 經(jīng)過中和、縮聚等過程制備有機硅樹脂。這種間歇式生產(chǎn)方法勞動強度大、生產(chǎn)效率低,難 以滿足高品質(zhì)、大批量烴基硅樹脂的生產(chǎn)要求。也有文獻報道烴基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備, 但文獻將烴基氯硅烷與水在管道中直接混合,然后再進入串聯(lián)的反應釜進行水解反應,由 于烴基氯硅烷與水反應速度快,在管道中混合經(jīng)常出現(xiàn)反應物交聯(lián),形成凝膠,甚至造成生 產(chǎn)過程終止。本發(fā)明涉及一種烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)和方法,包括反應塔和洗滌塔,烷 基氯硅烷混合物溶液經(jīng)過液體分布器進入反應塔,分散成微米級粒徑的液珠,反應塔通過 電機帶動偏心輪使塔內(nèi)的篩板振動,使烷基氯硅烷液珠與乙醇溶液快速混合,實現(xiàn)快速反 應和分離,能夠滿足連續(xù)、快速生產(chǎn)的需要,生產(chǎn)成本低,得到的烷基硅樹脂產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前烷基硅樹脂的生產(chǎn)設(shè)備和方法的缺陷,而提出的一種能 夠連續(xù)生產(chǎn)烷基硅樹脂的系統(tǒng),該系統(tǒng)具有傳熱速度快、反應物接觸面積大、洗滌效率高以 及可以連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)的優(yōu)點; 本發(fā)明還提供一種應用本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備進行連續(xù)生產(chǎn)的方法,該方法改變以往
通過滴加烷基氯硅烷溶液到水中,在反應釜中進行間歇式生產(chǎn),而帶來的生產(chǎn)效率低、工人
勞動強度大的缺陷;以及改變以往直接將水與烷基氯硅烷在管道中混合,再加入到串聯(lián)反
應釜中進行連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)物經(jīng)常發(fā)生交聯(lián)反應形成凝膠的缺陷;本發(fā)明利用反應塔和洗滌
塔進行烷基硅樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法具有傳熱速度快、反應物接觸面積大、生產(chǎn)效率高、工人勞
動強度低以及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。 本發(fā)明的目是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的 本發(fā)明提供的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)裝置,包括一儲料槽A通過安裝計量泵的管 道C 一端口與一反應塔E塔底連通, 一儲液槽B通過安裝計量泵的管道D與所述的反應塔 E的塔頂連通;其特征在于還包括一液體分布器、洗滌塔L和真空蒸餾塔R ;其中,所述的 液體分布器W安裝在反應塔E的底部內(nèi)壁上,所述的管道C的另一端口與所述的液體分布
器W連通;其中,所述的反應塔E為帶有夾套控溫裝置J,反應塔的固定板I用循環(huán)水冷卻;并在所述的反應塔E內(nèi)設(shè)置第一往復式振動篩板H,所述的往復式振動篩板H由至少10塊 篩板圓盤V、 1個連接軸U、 1個電機F和1個偏心輪G組成,其中,10塊篩板圓盤V是以連接 軸U為中心,平行套裝在連接軸U上,通過電機F和偏心輪G的帶動,振動篩板H可以往復 式運動;一根安裝計量泵的管道C連接在儲料槽A與反應塔E塔底之間;
所述的洗滌塔L內(nèi)設(shè)置第二往復式振動篩板O,所述的往復式振動篩板0由至少 10塊篩板圓盤V、 1個連接軸U、 1個電機M和1個偏心輪N組成,其中,10塊篩板圓盤V是 以連接軸U為中心,平行套裝在連接軸U上,通過電機M和偏心輪N的帶動,振動篩板0可 以往復式運動;在所述的洗滌塔L頂部設(shè)置帶有流量計的管道P,和在洗滌塔L底部設(shè)置一 水的出口 ,烷基硅醇溶液通過安裝流量計的管道K進入洗滌塔L的塔底,洗滌塔L的塔頂通 過安裝流量計的管道與真空蒸餾塔R連接;真空蒸餾塔R通過管道與一產(chǎn)品儲罐S聯(lián)通。
在上述的技術(shù)方案中,所述的反應塔E高度0. 5 1. 5米,直徑30 50厘米。
在上述的技術(shù)方案中,所述的洗滌塔L高度0. 5 2米,直徑30 50厘米。
在上述的技術(shù)方案中,所述的篩板圓盤數(shù)量10 50個。 在上述的技術(shù)方案中,所述的篩板圓盤之間的間距50毫米,圓盤上的開有孔洞, 所述的孔洞直徑1 5毫米,圓盤上的開孔率30 50%。 在上述的技術(shù)方案中,所述的液體分布器的孔洞直徑為40 120微米。 本發(fā)明提供的一種有機硅樹脂的生產(chǎn)系統(tǒng)進行連續(xù)生產(chǎn)的方法,其特征在于,包
括如下步驟 1)配料 首先配制反應物溶液,按照烷基氯硅烷有機溶劑為30 : 70 40 : 60的重量
比配料;將烷基氯硅烷溶于有機溶劑中,配制成烷基氯硅烷反應物溶液,將并配制好的烷基 氯硅烷反應物溶液存于儲槽A中; 配制水解劑按照乙醇水為60 : 40 90 : 10的重量比配料;將乙醇溶于水
中,配制成水解劑,將并配制好的含水10 40% (質(zhì)量百分含量)的乙醇溶液作為水解劑
存于儲槽B; 2)水解 按照烷基氯硅烷反應物溶液水解劑為16 : 84 33 : 67的比例(重量比)配 料; 由原料槽A將步驟1)所配制成烷基氯硅烷的溶液通過安裝計量泵的管道C從反 應塔E的底端送入,流量為0. 1 1. 0mVh ;同時,由原料槽B將乙醇溶液通過安裝計量泵的 管道D從反應塔E的頂部送入,流速為0. 2 6. 0m3/h ;并開啟在反應塔E內(nèi)安裝的往復式 振動篩板,通過振動使所述烷基氯硅烷的溶液與乙醇溶液混合,進行水解反應;其中,反應 溫度為1 25t:,反應時間為30 120秒,所述烷基氯硅烷水解的產(chǎn)物烷基硅醇溶液從反 應塔E頂部分出,水解反應產(chǎn)生的酸水從反應塔E底部排出;
3)洗滌 將步驟2)分離得到的烷基硅醇溶液經(jīng)過裝有流量計的管道K從洗滌塔L的底部 進入,流量為0. 1 1. OmVh ;洗滌水由洗滌塔L頂部加入,水溫為30 50°C ,流量為0. 2 5. OmVh,并開啟在洗滌塔L內(nèi)安裝的第二往復式振動篩板,通過在電機M帶動偏心輪N使 篩板0振動,進行逆流洗滌,洗滌后烷基硅醇溶液從洗滌塔L的頂部分出,該烷基硅醇溶液的ra值為6. 5 7. 0,洗滌產(chǎn)生的酸水從洗滌塔L底部的排出;
4)濃縮 將通過步驟3)洗滌后的烷基硅醇溶液送入真空蒸餾塔R,首先在真空 度-0. 07 -0. lMpa,溫度40 6(TC蒸出有機溶劑,收集到有機溶劑儲罐T ;
5)縮聚 在蒸餾塔(R)中,烷基硅醇在相對真空度為-0. 07 -0. lMPa,縮聚溫度為40 7(TC,縮聚時間0. 5 2小時,蒸出小分子低聚物,用甲苯稀釋、過濾,加入0. 8% 2% (質(zhì) 量百分含量)催化劑二丁基二月桂酸錫,得到烷基硅樹脂產(chǎn)品; 在上述的技術(shù)方案中,所述烷基氯硅烷包括甲基三氯硅烷(MeSiCl》、二甲基二 氯硅烷(Me2SiCg、乙基三氯硅烷(EtSiCl3)或二乙基二氯硅烷(E^SiCl2),或者甲基三氯 硅烷和它們之中的至少一種的組合,所述的2種以上組合中的甲基三氯硅烷的質(zhì)量百分含 量不少于60%,其它烷基氯硅烷按照任意配比混合。 在上述的技術(shù)方案中,步驟l)中的有機溶劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或乙酸丁
酯中的一種。 本發(fā)明的有益效果是,采用帶有往復式振動篩板的反應塔和洗滌塔,可以使反應 物之間迅速接觸,實現(xiàn)快速反應;烷基氯硅烷溶液經(jīng)過液體分布器分散成微米級的液珠,進 入反應塔,可以增加烷基氯硅烷溶液與乙醇溶液的接觸面積,減少烷基硅醇交聯(lián)反應的發(fā) 生;反應塔的固定板用水冷卻,把產(chǎn)生的熱量及時傳導出去,避免硅醇過度縮聚而產(chǎn)生凝 膠;本發(fā)明在低溫條件下,在乙醇溶液中進行水解反應,降低了烷基氯硅烷與水反應的活 性,能夠?qū)崿F(xiàn)快速、連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn);與常規(guī)的間歇式以及其它連續(xù)生產(chǎn)方法相比,具有散 熱速度快、反應物接觸面積大、工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量可靠、工人勞動強度低等優(yōu)點,合成的烷 基硅樹脂技術(shù)指標穩(wěn)定的優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的烴基氯硅烷連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)組成(工藝流程)示意圖
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)中的往復式振動篩結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)中液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
實施例1 參考圖2,制作本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中的往復式振動篩板,本實施例的第一往復 式振動篩板H和第二往復式振動篩板(0)結(jié)構(gòu)相同,可以由多個篩板圓盤固定在一個連接 軸上,連接軸和電機和l個偏心輪連接組成。篩板圓盤由聚四氟乙烯材料制作,其直徑分別 小于反應塔E或洗滌塔L的內(nèi)徑。多個篩板圓盤數(shù)量例如可以為10、20、30、或50個,篩板 圓盤上開有圓形孔洞,其中開孔率不小于30%,圓盤孔洞的直徑不小于1毫米。第一往復式 振動篩板H由10個篩板圓盤套裝固定在連接軸U上,所述的篩板圓盤與篩板圓盤之間平行 安裝,且篩板圓盤之間的間距50毫米,通過電機F和偏心輪G的帶動,往復式振動篩板可以 往復式運動。第二往復式振動篩板0由IO塊篩板圓盤V安裝在連接軸U上,通過電機M和 偏心輪N的帶動,振動篩板O做往復式運動;這都是本專業(yè)技術(shù)人員可以實現(xiàn)的。
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參考圖l,制作一本發(fā)明的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),該系統(tǒng)由反應塔E,儲料 槽A、儲液槽B、洗滌塔L、安裝計量泵的管道D、安裝流量計的管道K和真空蒸餾塔R等組成; 其中,儲料槽A通過安裝計量泵的管道C與反應塔E塔底連通,儲液槽B通過安裝計量泵的 管道D與反應塔E的塔頂連通。 反應塔E為帶有夾套控溫裝置J,和反應塔E的固定板I用循環(huán)水冷卻的常規(guī)反應 塔;在該反應塔E的底部內(nèi)壁上安裝一液體分布器W(如圖3所示),該液體分布器W的進 樣口伸出反應塔E底部,與反應塔E內(nèi)壁固定在一起,管道C與反應塔E塔底的液體分布器 W進樣口連通。液體分布器W是市場上購買常規(guī)的,其液體分布器W孔洞直徑在40 120 微米之間的均可以。 并在反應塔E內(nèi)設(shè)置上述第一往復式振動篩板H(如圖2所示);烷基氯硅烷的溶 液由儲料槽A通過安裝計量泵的管道C進入反應塔E塔底,乙醇溶液由儲料槽B通過安裝計 量泵的管道D進入反應塔E塔頂,在篩板H振動下發(fā)生水解反應,烷基氯硅烷水解物的溶液 通過安裝流量計的管道K進入洗滌塔;其中,反應塔使用搪瓷材質(zhì)制作成,例如高O. 5米X 直徑30厘米、高1. 0米X直徑35厘米或高1. 5米X直徑50厘米。 一液體分布器、洗滌 塔(L)和真空蒸餾塔(R);其中,所述的液體分布器(W)安裝在反應塔(E)的底部內(nèi)壁上, 所述的管道(C)的另一端口與所述的液體分布器(W)連通; 洗滌塔L內(nèi)設(shè)置第二往復式振動篩板0(如圖2所示);以自來水作為洗滌用水, 通過安裝流量計的管道P進入洗滌塔的塔頂,烷基硅醇溶液由通過安裝流量計的管道K進 入塔底,塔頂通過安裝流量計的管道Q與真空蒸餾塔R連接,烷基硅醇溶液在真空蒸餾塔R 內(nèi)進行減壓濃縮和縮聚。在洗滌塔L頂部設(shè)置帶有流量計的洗滌水輸入管道P,和在洗滌塔 L底部設(shè)置一水的出口 ,安裝流量計的管道K連通在反應塔E上部與洗滌塔L的塔底之間, 烷基硅醇溶液通過安裝流量計的管道K進入洗滌塔L的塔底,該洗滌塔L的塔頂還安裝一 根帶流量計的管道Q,且管道Q的另一端與所述的真空蒸餾塔R連通;該真空蒸餾塔R通過 管道與一產(chǎn)品(烷基硅樹脂)儲罐S聯(lián)通。其中,采用搪瓷材質(zhì)的常規(guī)洗滌塔L,例如高度 0. 5 2米,直徑30 50厘米之間的常規(guī)洗滌塔均可以。
真空蒸餾塔R使用本化工專業(yè)常規(guī)的真空蒸餾塔。 管道C為316L不銹鋼材質(zhì),內(nèi)徑25毫米。管道D為碳鋼材質(zhì),內(nèi)徑25毫米。管 道K為316L材質(zhì),內(nèi)徑25毫米。 參考圖3制作本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)中的液體分布器W,在安裝計量泵的管道C進
入反應塔E內(nèi)的出口安裝液體分布器W,液體分布器W的孔洞直徑為40 120微米,從安裝
計量泵的管道C輸送來的烷基氯硅烷溶液經(jīng)過液體分布器后,被分散成100 500微米的
液珠;液體分布器W為不銹鋼材質(zhì),使用本化工專業(yè)常規(guī)液體分布器。 實施例2 1)反應物配比(重量比) —甲基三氯硅烷 40 甲苯 60 2)水解劑配比(重量比) 乙醇 90 水 10
首先配制反應物溶液,按照一甲基三氯硅烷甲苯為40 : 60的重量比配料,配制
成一甲基三氯硅烷的甲苯溶液,將存于儲槽A中; 配制水解劑按照乙醇水為90 : 10的重量比配料;將乙醇溶于水中,配制成水 解劑,存于儲槽B; 按照一甲基三氯硅烷反應物溶液水解劑為16 : 84的重量比進行配料;
由原料槽A將步驟1)所配制成一甲基三氯硅烷的甲苯溶液通過安裝計量泵的管 道C從反應塔E的底端送入,流量為0. lmVh ;同時,由原料槽B將乙醇溶液通過安裝計量泵 的管道D從反應塔E的頂部送入,流速為O. 55m3/h ;并開啟在反應塔E內(nèi)安裝的往復式振動 篩板,通過振動使所述烷基氯硅烷的溶液與乙醇溶液混合,進行水解反應;其中,反應溫度 為1、10或25t:,反應時間為30、60或120秒,所述烷基氯硅烷水解的產(chǎn)物烷基硅醇溶液從 反應塔E頂部分出,水解反應產(chǎn)生的酸水從反應塔E底部排出; 將從反應塔E分離得到的一 甲基硅醇溶液經(jīng)過裝有流量計的管道k從洗滌塔l的 底部進入,在洗滌水由洗滌塔L頂部加入,水溫為3(TC,流量為0. 55mVh,并開啟在洗滌塔L 內(nèi)安裝的往復式振動篩板,通過在電機M帶動偏心輪N使篩板0振動,進行逆流洗滌,洗滌 后烷基硅醇溶液從洗滌塔L的頂部分出,該烷基硅醇溶液的Kl值為6. 5,洗滌產(chǎn)生的酸水從 洗滌塔L底部的排出; 將上述洗滌后的烷基硅醇溶液送入真空蒸餾塔R,首先在真空度-0. 07Mpa,溫 度4(TC蒸出有機溶劑,收集到有機溶劑儲罐T ;在蒸餾塔R中,烷基硅醇在相對真空度 為-0. 07MPa,縮聚溫度為4(TC,縮聚時間0. 5小時,蒸出小分子低聚物,用甲苯稀釋、過濾, 對于稀釋、過濾本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實施的,得到烷基硅樹脂。 還包括加入0.8% (質(zhì)量百分比)催化劑二丁基二月桂酸錫,得到8(TC固化的甲
基硅樹脂產(chǎn)品,可用作透明、耐磨涂料。 實施例3 1)反應物配比(重量比) —甲基三氯硅烷 12 34 二甲基二氯硅烷 4 32 —乙基三氯硅烷 1 23 乙酸丁酯 55 60 2)水解劑配比(重量比) 乙醇 80 水 20 參考圖2,制備烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)流程同實施例2,將上述烷基氯硅烷和甲 苯充分混合后壓入原料槽A,乙醇溶液壓入另一原料槽B,乙醇溶液通過安裝計量泵的管 道D由反應塔的塔頂加入,將上述烷基氯硅烷溶液的混合物通過安裝計量泵的管道C從 反應塔的底部加入,烷基氯硅烷溶液與乙醇溶液的質(zhì)量比為25 : 75;開動反應塔的電機, 帶動振動篩板H,振動次數(shù)30次/分鐘,在5t:進行水解反應,反應時間60秒,從塔底放
出酸水,從塔頂分出硅醇溶液,在洗滌塔l中洗滌至ra值為7 ;硅醇溶液在真空蒸餾塔中,
在-0. 07MPa、5(TC、蒸出,在-0. 08Mpa、6(TC下縮聚1小時,降溫,加入甲苯調(diào)整粘度,過濾, 加入1.5% (質(zhì)量百分比)催化劑二丁基二月桂酸錫,得到室溫固化的烷基硅樹脂產(chǎn)品,可以用作建筑物和路橋橋墩的憎水涂料。
實施例4 l)反應物配比(質(zhì)量比) —甲基三氯硅烷 11
二甲基二氯硅烷 4-
甲基乙基二氯硅烷 1 - 二甲苯 65
2)水解劑配比(質(zhì)量比)
乙醇 60
水 40
將上述烷基氯硅烷和乙酸丁酯充分混合后壓入原料槽A,上述配比的乙醇溶液壓 入另一原料槽B,乙醇溶液通過裝有計量泵的管道由反應塔E的塔頂加入,將上述烷基氯硅 烷溶液通過裝有計量泵的管道從反應塔E的底部加入,烷基氯硅烷溶液與乙醇溶液的重量 比為33 : 67,開動反應塔的電機,帶動振動篩板H,振動次數(shù)40次/分鐘,在1(TC進行水解
反應,反應時間120秒,從塔底放出酸水,從塔頂分出烷基硅醇溶液,在洗滌塔L中洗滌至ra
值為7 ;將上述烷基硅醇溶液通過裝有流量計的管道送入真空蒸餾塔R,在-O. 1Mpa、6(TC蒸 出甲苯,然后在-0. 1Mpa、7(TC下縮聚2小時,降溫,加入甲苯調(diào)整粘度、過濾,加入2 % (質(zhì) 量百分含量)催化劑二丁基二月桂酸錫得到室溫固化的烷基硅樹脂成品,用作耐高溫、絕 緣、疏水涂料。 值得注意的是,上文結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了詳細說明,但是本領(lǐng) 域的技術(shù)人員容易想到,在本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行各種變 化和修改,但都不脫離本發(fā)明所要求保護的權(quán)利要求書概括的范圍。
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權(quán)利要求
一種烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),包括一儲料槽(A)通過安裝計量泵的管道(C)的一端口與一反應塔(E)塔底連通,一儲液槽(B)通過安裝計量泵的管道(D)與所述的反應塔(E)的塔頂連通;其特征在于還包括一液體分布器、洗滌塔(L)和真空蒸餾塔(R);其中,所述的液體分布器(W)安裝在反應塔(E)的底部內(nèi)壁上,所述的管道(C)的另一端口與所述的液體分布器(W)連通;所述的反應塔(E)為帶有夾套控溫裝置(J),反應塔的固定板(I)用循環(huán)水冷卻;并在所述的反應塔(E)內(nèi)設(shè)置第一往復式振動篩板(H),所述的第一往復式振動篩板(H)由至少10塊篩板圓盤(V)、1個連接軸(U)、1個電機(F)和1個偏心輪(G)組成;其中,10塊篩板圓盤(V)是以連接軸(U)為中心,平行套裝在連接軸(U)上,通過電機(F)和偏心輪(G)的帶動,振動篩板(H)做往復式運動;一根安裝流量計的管道(K)連接在反應塔(E)與洗滌塔(L)之間;所述的洗滌塔(L)內(nèi)設(shè)置第二往復式振動篩板(O),所述的第二往復式振動篩板(O)由至少10塊篩板圓盤(V)、1個連接軸(U)、1個電機(M)和1個偏心輪(N)組成,其中,10塊篩板圓盤(V)是以連接軸(U)為中心,平行套裝在連接軸(U)上,通過電機(M)和偏心輪(N)的帶動,振動篩板(O)做往復式運動;在所述的洗滌塔(L)頂部設(shè)置帶有流量計的洗滌水輸入管道(P),和在洗滌塔(L)底部設(shè)置一水的出口,烷基硅醇溶液通過安裝流量計的管道(K)進入該洗滌塔(L)的塔底,該洗滌塔(L)的塔頂通過安裝流量計的管道(Q)與所述的真空蒸餾塔(R)連通;該真空蒸餾塔(R)通過管道與一產(chǎn)品儲罐(S)連通。2,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的反應塔(E)高0.5~1.5米,直徑30~50厘米。3,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的洗滌塔(L)高度0.5~2米,直徑30~50厘米。4,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的篩板圓盤數(shù)量10~50個。5,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的篩板圓盤之間的間距50毫米,圓盤上開有孔洞,所述的孔洞直徑為1~5毫米,圓盤上的開孔率為30%~50%。
2,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的反應塔(E) 高0. 5 1. 5米,直徑30 50厘米。
3,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的洗滌塔(L) 高度0. 5 2米,直徑30 50厘米。
4,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的篩板圓盤 數(shù)量10 50個。
5,按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的篩板圓盤 之間的間距50毫米,圓盤上開有孔洞,所述的孔洞直徑為1 5毫米,圓盤上的開孔率為 30% 50%。
6. 按照權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),其特征在于,所述的液體分布 器(W)的孔洞直徑為40 120微米。
7. —種應用權(quán)利要求1所述的烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)進行連續(xù)生產(chǎn)的方法,其特 征在于,包括如下步驟首先配制反應物溶液按照烷基氯硅烷有機溶劑為30 : 70 40 : 60的質(zhì)量比配料;將烷基氯硅烷溶于有機溶劑中,配制成烷基氯硅烷反應物溶液,并將配制好的烷基氯硅 烷反應物溶液存于儲槽(A)中;配制水解劑按照乙醇水為60 : 40 90 : io的重量比配料;將乙醇溶于水中,配制成水解劑,將并配制好的存于儲槽(B);2)水解按照烷基氯硅烷反應物溶液水解劑為16 : 84 33 : 67的重量比配料;將步驟1)所配制成烷基氯硅烷反應物溶液由原料槽(A)通過安裝流量計的管道(C)1)配料從應塔(E)的底端,經(jīng)過液體分布器送入,流量為0. 1 1. 0mVh ;同時,由原料槽(B)將乙 醇溶液通過安裝流量計的管道(D)從反應塔(E)的頂部送入,流速為0. 2 6. OmVh ;并開 啟反應塔(E)內(nèi)的第一往復式振動篩板,通過篩板振動使所述烷基氯硅烷的溶液與乙醇溶 液混合,進行水解反應;其中,水解反應溫度為1 25t:,反應時間為30 120秒,所述烷 基氯硅烷水解的產(chǎn)物烷基硅醇溶液從反應塔(E)頂部分出,水解反應產(chǎn)生的酸水從反應塔 (E)底部排出;3) 洗滌將步驟2)分離得到的烷基硅醇溶液經(jīng)過安裝流量計的管道(K)從洗滌塔(L)的底 部進入,流量為0. 1 1. OmVh ;洗滌水由洗滌塔(L)頂部加入,水溫為30 5(TC,流量為 0.2 5.0mVh,并開啟在洗滌塔(L)內(nèi)安裝的第二往復式振動篩板,進行逆流洗滌,洗滌后 烷基硅醇溶液從洗滌塔(L)的頂部分出,該烷基硅醇溶液的ra值為6.5 7.0,洗滌產(chǎn)生的 酸水從洗滌塔(L)底部的排出;4) 濃縮將通過步驟3)洗滌后的烷基硅醇溶液送入真空蒸餾塔(R),首先在真空 度-0. 07 -0. lMpa,溫度40 6(TC蒸出有機溶劑,收集到有機溶劑儲罐(S);5) 縮聚在蒸餾塔(R)中,烷基硅醇在相對真空度為-0. 07 -0. lMPa,縮聚溫度為40 70°C, 縮聚時間0. 5 2小時,蒸出小分子低聚物,用甲苯稀釋、過濾,得到烷基硅樹脂。
8. 如權(quán)利要求7所述的有機硅樹脂連續(xù)生產(chǎn)的方法,其特征在于,還包括在步驟7)得 到的烷基硅樹脂中加入0.8 2% (質(zhì)量百分含量)的催化劑二丁基二月桂酸錫,得到在 25°C (室溫) 8(TC固化的烷基硅樹脂產(chǎn)品。
9. 如權(quán)利要求7所述的有機硅樹脂連續(xù)生產(chǎn)的方法,其特征在于,所述烷基氯硅烷包 括甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、乙基三氯硅烷或二乙基二氯硅烷;或者甲基三氯硅烷 和它們之中的至少一種的組合,所述的2種以上組合中的甲基三氯硅烷的質(zhì)量百分含量不 少于60%,其它烷基氯硅烷按照任意配比混合。
10. 如權(quán)利要求7所述的有機硅樹脂連續(xù)的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟1)中的有機溶 劑為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或乙酸丁酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及烷基硅樹脂的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)和方法,生產(chǎn)系統(tǒng)包括反應塔、洗滌塔內(nèi)分別設(shè)置第一往復式振動篩板和第二往復式振動篩板,通過電機和偏心輪的帶動振動篩板做往復式運動;管道連接在反應塔與洗滌塔之間,在洗滌塔頂部設(shè)自來水輸入管道,和在洗滌塔底設(shè)水出口,烷基硅醇溶液通過管道進入洗滌塔的塔底,管道連接在洗滌塔與真空蒸餾塔之間;該真空蒸餾塔通過管道與一產(chǎn)品儲罐聯(lián)通。該生產(chǎn)方法包括配制成烷基氯硅烷反應物溶液和水解液;然后烷基氯硅烷在1~25℃水解,水解后的硅醇溶液從塔頂沉降室分出;再經(jīng)洗滌塔內(nèi)洗滌硅醇溶液經(jīng)流量計進入洗滌塔底部,流量0.1~1.0m3/h,水經(jīng)流量計由塔頂送入,流量0.2~5.0m3/h,逆流洗滌至pH=6.5~7;在真空下縮聚,得到烷基硅樹脂。
文檔編號C09D183/04GK101768272SQ20091024395
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者段東平, 王文忠 申請人:中國科學院過程工程研究所;中國科學院唐山高新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化中心