高性能甲基苯基系列硅橡胶混炼胶开发和产业化项目可研投资学案.doc

高性能甲基苯基系列硅橡胶混炼胶开发和产业化项目可研投资报告 目 录 总论企业情况目的技术可行性和成熟性分析目产品市场调查与竞争能力预测项目计划及考核目标 项目实施方案投资预算与资金筹措 八 经济社会效益分析 9九 项目风险分析与控制 十 主管部门审核及推荐意见 1 SiOSiO x SiOSi △ SiSi SiO x1 R R R R R R R 氧只能对硅原子化合的有机基团直接作用显然围绕主链的基团结构对热稳定性又有极大影响侧链烷基团增加时硅橡胶热稳定性下降硅橡胶在合成时其末端会不同程度带上-OH促进硅橡胶在使用过程中发生交联使得分子量上升引起老化这是因为 SiOSiOHHOSiOSi SiOSiOSiOSi ＋H2O 硅橡胶加工时几乎均要用白碳黑来补强而白碳黑表面存在一定数量的活性硅羟基同时其表面残留的吸附水和羟基缩合产生的水均使硅橡胶的耐热性能下降这是因为 OH OSi 白炭黑SiOSi 白炭黑 ＋HOSi SiOSi H2O Si H2OSi 而且白碳黑的用量越大带入硅橡胶中的活性羟基愈多对耐热性能越为不利 另外分子链端或其中的硅醇基与分子链中硅氧烷键反应生成挥发性的环硅氧烷 大多数情况下硅橡胶在合成过程中不可避免地残留催化剂无论是酸性或是碱性催化剂都对硅橡胶的热稳定性产生一定程度的影响酸性催化剂制备的乙烯基硅橡胶在真空中350℃加热2h失重25而用碱性催化剂制备的在265℃已达到相同的热失重以KOH催化合成硅橡胶为例 而提高硅橡胶耐热氧老化性能的途径简言之就是三种1改变硅橡胶侧链基团的基构如引入苯基以防止硅橡胶侧链基团的分解而引起分子主链的交联或降解2在硅橡胶主链中引入大体积链段如碳十硼烷基亚苯基亚苯醚基等使硫化胶交联键热稳定性提高3在胶料中加入耐热添加剂如三氧化二铁二氧化铈等以防止侧链氧化交联主链环化降解 ② 耐寒机理 橡胶具有高弹性但在低温下由于橡胶分子热运动减弱分子链段被冻结会逐渐失去弹性影响橡胶耐寒性的两个重要过程是玻璃化转变和结晶转变硅橡胶硫化胶的耐寒性与玻璃化过程和结晶过程有关二甲基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶的玻璃化转变温度Tg为-125～-130 ℃甲基苯基乙烯基硅橡胶为-110～-115℃甲基乙基硅橡胶为-125℃虽然二甲基硅橡胶和甲基乙烯基硅橡胶的玻璃化温度很低但其硫化胶在-50℃下放置后由于强烈结晶而失去弹性因此在低温下的长时间工作能力受到了限制用乙基或苯基取代甲基可以破坏聚二甲基硅氧烷分子链的规整性从而极大地降低聚合物的结晶温度和结晶度降低硫化胶的结晶性含58和10 摩尔分数下同 乙基硅氧烷链节的硅橡胶在-78℃下的结晶半周期为20 550和870min含30乙基硅氧烷链节时不出现结晶含8～10甲基苯基硅氧烷链节的硅橡胶的脆性温度Tc为-110℃在-78℃时的结晶半周期为4000min而含20甲基苯基硅氧烷或15二苯基硅氧烷链节的硅橡胶在-78℃下不结晶俄罗斯通过对非结晶性硅橡胶的研究制得了可在-60℃-90℃-100℃和-120℃低温下在空气惰性气体和真空等环境中长期工作的橡胶制品在-70℃使用的是苯基硅橡胶CKTΦB-2101和CKTΦB-2103用乙基硅橡胶可以制造在-90℃和-120℃长期工作的橡胶件乙基硅橡胶只有俄罗斯生产苯基硅橡胶20世纪50年代初期由美国研制成功前苏联也在1970年生产出苯基硅橡胶CKTΦB-803CKTΦΒ-2-803CKTΦB-2101和CKTΦB-2103我国则在20世纪80年代中期由上海树脂厂和吉林化学工业公司研究院分别中试成功苯基硅橡胶PVMQ120-1和120-2 从以上分析我们可以看出在侧链引入苯基既可以以防止硅橡胶侧链基团的分解而引起分子主链的交联或降解又可以破坏聚二甲基硅氧烷分子链的规整性从而极大地降低聚合物的结晶温度和结晶度降低硫化胶的结晶性所以甲基苯基硅橡胶能同时扩展的低温和高温上限 工艺路线 项目的技术工艺路线可分为三个方面的内容 1合成甲基苯基二氯硅烷再由其制备A3中间体 合成甲基苯基二氯硅烷本过程的原料是甲基二氯硅烷和氯苯利用Si-H健是极性不稳定在高温下脱氢与氯苯进行侧基交换反应由苯基取代硅烷中的氢合成甲基苯基二氯硅烷再经冷凝精馏提纯得到纯度在98以上的甲基苯基二氯硅烷反应方程式如下 CH3 CH3 Cl―Si―ClC6H5Cl Cl―Si―ClHCl H