有機硅110 膠脫低溫度對脫低效果及生產的影響及原因分析

吳梅坤

（云南能投硅材科技發展有限公司，云南曲靖655338）

1 概述

從二十世紀五六十年代開始，我國著手有機硅材料的研究，從最初的單體產能每年幾百噸到如今的每年幾百萬噸，增長了上萬倍。這充分說明了有機硅材料的發展很快，應用拓展迅速，技術進步較大[1]。

如今有機硅的應用非常廣泛，包括醫療、航空航天、電子電氣、汽車、紡織、日化等眾多領域。由于各個國家行情不同，國外歐美硅橡膠和硅油各占一半的消費，日本硅油消費占比比硅橡膠大，而我國是以硅橡膠消費為主，其中以混煉膠為主要消費產品。混煉膠主要用在以下行業：一是航空航天，主要有膠制品各種膠管、密封墊圈、墊片、皮碗、活門、防震件、熱空氣導管、開關護套、氧氣面罩、防火隔板、儀器儀表的軟管、緩沖墊、電線、電纜、插頭、插座、開關按鈕；二是電線電纜，主要有電力電纜、船舶電纜、加熱電纜、點火電纜、原子能裝置電纜、航空電線；三是電子電器工業，主要有電纜絕緣層、電器插接件、電器密封減震件、耐高溫電器密封圈等；四是汽車機械工業，主要有汽車發動機和變速器附近的襯套、軟墊、皮帶、保護罩、蓋帽、密封圈等[2]。

雖然我國的有機硅技術取得了巨大進步，接近國際先進水準，產能產量領先世界，但我們的產品質量和物耗及能耗與國際有機硅巨頭如道康寧、邁圖、信越、瓦克等還是有一定差距。

本文從有機硅110 膠脫低溫度對脫低效果及生產的影響入手，研究最合適的脫低溫度，提高產品質量，減少揮發分，降低機修頻次，降低能耗物耗，從而降低單位生產成本。

2 有機硅110 膠的合成反應

110 膠的生產包含四個單元：計量單元、脫水單元、聚合單元、脫低單元。

計量單元：110 膠也是按批間歇式生產，主原料DMC 由上游原料罐區通過泵送到110 膠生產裝置，先進入計量槽用液位計的體積量進行計量，再計量出一小部份循環使用的低分子。最后經過過濾器過濾后送入脫水單元，VMC 也是在這時加入（過濾器前，計量單元后）。

脫水單元：計量槽的物料通過壓力差，經過濾器過濾，送入脫水釜中，在一定溫度、真空度、氮氣鼓泡的條件下，把沸點更低的水和部份原料以氣態脫出，脫出的原料冷卻后循環使用，水分要＜10ppm 即可。

聚合單元：經過脫水的物料水含量低，通過脫水釜與聚合釜的壓力差，整批原料全部進入聚合釜，聚合釜溫度與脫水溫度相同不需要升溫，先投入封頭劑，再投入催化劑后5min 就聚合到目標粘度，再聚合平衡2h 后使相對分子質量分布更窄，聚合完成后膠料中是含有催化劑和沒有反應的原料需要后續工藝清除。

脫低單元：膠料由聚合釜經氮氣壓力下進入脫低器，膠料被加熱，催化劑被分解。在高溫，高真空條件下，沒有反應的原料和催化劑分解產物都被氣化抽出脫低器，產品在出料機的作用下進行出料分包，脫出的原料冷凝后重復循環使用。脫出來的催化劑分解產物最終在尾氣水洗塔被吸收處理，達標無害排放。

3 有機硅110 膠的工藝流程圖（圖1）

圖1

4 有機硅110 膠脫低溫度對脫低效果及生產的影響及原因分析

有機硅110 膠的脫低適宜溫度為160～165℃，如果低于160℃，則催化劑四甲基氫氧化銨分解較慢，同時溫度較低，膠的粘度較高，真空環境下低分子從有機硅110 膠揮發出來的阻力較大，造成低分子脫除困難，從而使有機硅110 膠產品中的揮發分較高，影響產品質量；溫度較低，粘度較高的情況下，出料阻力較大，出膠困難，影響單臺設備的產能，同時增加能耗及人工成本，造成單位產品的成本增加；這樣就會造成產品質量較差，單位成本增加，不利于形成有效的競爭力。

如果溫度高于165℃，當然有利于四甲基氫氧化銨的分解，同時有利于低分子的脫除，可以降低有機硅110 膠產品中的揮發分。然而，其缺陷也很明顯，就是脫低器的加熱段是列管，有機硅110 膠在高溫下接觸管壁，時間長了，管壁積累凝膠的概率提高，則會造成檢修頻率提高，增加維修成本，檢修次數增多，也會造成單臺設備的有效產能降低；同時如果凝膠被帶入產品中，會造成產品質量問題；溫度較高，出膠溫度也會較高，會增加出膠工人的操作難度；溫度越高本來就意味著更高的能耗。所以溫度較高時，也會造成產品質量問題，同時增加產品成本，不利于公司的較高盈利及可持續發展。

因此我們建議，有機硅110 膠的脫低溫度設置為160～165℃比較適宜。

5 結論

有機硅110 膠的脫低溫度設置為160～165℃比較適宜，溫度較高或較低都會造成產品質量問題，同時會增加單位產品的生產成本，不利于公司有效競爭力的形成。