热硫化硅橡胶废胶裂解回收环体的再利用.doc

热硫化硅橡胶废胶裂解回收环体的再利用 回收?利用有机硅材料.2001,15(6):19~21SILIC[】NEMAI1ERlAL 热硫化硅橡胶废胶 裂解回收环体的再利用 ag~,l王炙靳龙泰邓春涛 (1深圳石化有机硅公司,深圳518129;2.深圳兴利塑胶五金公司技术中心,深圳518OO0) 摘要:采用碱催化法裂解热硫化硅埠胶生胶生产中的废胶并对裂解料进行二次精馏,去除南,低沸耪 杂质,使回收的混告环俸可再次用于合成热硫化硅槔胶. 关键词:废生胶,解聚,精馏.热硫化硅橡胶,回收 在台成热硫化硅橡胶生胶——聚甲基乙烯基 硅氧烷(简称生胶)生产过程中,由于跑冒滴 满,污染或操作失误等原因会产生部分废胶.目 前,处理这部分废胶的方法大致有三种:与合格 品掺混,用于混炼胶中;裂解后与甲基混合环体 (DMC)掺混,用于合成硅油或室温胶;裂解精 馏后单独用于合成生胶.前两种方法在使用上局 限性很大,如有油质污染时,无法掺用;而且, 掺用不利于生产和质量的控制. 本文将废生胶碱裂解成的DMC再进行精馏 废生胶一 等操作,使其再次应用于台成硅橡胶生胶. 1生产工艺 1.1设备装置 所用装置是自行设计的,主要包括两个513o L的带搅拌不锈钢釜和一个直径为500ltlrn,高 约9m的精馏塔,以及一些配套设旌. 精馏塔由约7m高的丝网波纹填料组成,理 论板数大于50块. 1.2工艺流程 图1废生胶裂解回收再利用的工艺流程 废生胶裂解回收再利用的工艺流程见图1. 废生胶在碱性催化剂(KOH)的作用下,在小 于一0.095MPs.的真空下加热裂解;然后在设计 有隔板的不锈钢釜中沉降存放24h以上,排出 底部的杂质及明水.以D4为回流料,控制回流 比及蒸汽量,在精馏塔中进行一次精馏,以去除 低沸点的单官能度杂质(如八甲基三硅氧烷); 然后进行二次精馏,去除高沸点的杂质,收集的 馏分即为精制的DMC,收率约7O%. 为提高收率,将精馏切除的低,高沸点组分 再次放入裂解釜中,加入一定量的催化剂,使其 聚台;然后,按裂解,静置,精馏的步骤回收. I竺鉴皇些卜—+混炼胶 经过上述步骤,回收率可达90%以上. 1.3工艺分析 相对于连续法,间歇法精馏操作灵活性较 大,适合于小批量产品的处理,操作过程易控 制,产品质量可满足不同的要求;而连续法建立 稳定平衡时间较长,不适用于此工艺.故选择间 歇操作方式进行精馏. 选挥语当的回流比是本精馏操作的关键.在 考虑分离效果的同时,还需要根据设备的特性 收稿日期:2OOl—l0—22 作者简介:秫钊(1974一),深圳大学应用化学专业毕业 现从事研发工作, 有机硅材料第l5卷 (如塔板数量,塔径和冷凝器面积等)和产率等 要求来确定回流比.特别是在二次精馏时,若回 流比偏小,则会有部分高沸点杂质未分离出,从 而影响分离效果;若回流比偏大,则产率偏低, 同时能耗,工时也增加.同时,还要考虑冷凝器 的冷凝效果,若超过冷凝器的冷却能力,则精馏 渡温度偏高,损失率偏大,从而使生产单耗增 加.所以,摸索一个合适的回流比,是至关重要 的. 2产物分析 2.1裂解料 废生胶裂解的产物为液状,使用气相色谱 热导池对其进行分析,数据见表l. 表l裂解料的色谱分析结果 由表1可看出,物科中存在有未知杂质A, B,c.将裂解料按3.1的方法进行聚合,生胶 的摩尔质量在1×l旷～2xlOsg/tool之间,且颜 色微黄. 2.2一次精馏 鉴于裂解料含有多种杂质,可以Dd为回流 液,通过调节温度,回流比切除在D4峰前的杂 质,得到一次精馏料.图2为其气相色谱图.图 2中只出现了未知杂质c.一些沸点较高的杂质 因色谱仪的条件所限,无法在D6峰后被检出; 这些杂质导致了聚合实验中生胶摩尔质量达不到 要求(约3×10g/mo1);而且,生胶颜色比用 裂解料直接聚合时更黄.所以,必须进行二次精 馏,以切除未知杂质C及后的高沸物. 驻留时问t/min 图2一次精馏料的气相色谱图 2.3二次精馏 同样以为回流液,调节相对于一次精馏 更高的塔项,塔底温度及较大的回流比,得到精 馏产物.二次精馏料的气相色谱图见图3. 驻留时间t/rain 图3二次精馏料的气相色谱图 进行聚合实验其生胶的摩尔质量大于6× 10g/tool.表2是二次精馏料与GE公司DMC 的组成对比. 表2二次精馏料与GE公司DMC的组成% 3生胶合成与加工 3.1生胶合成小试 在三口瓶中加人20Og经干燥的回收DMC, 在氮气保护下加人一定量的链终止剂和暂时性碱 性催化剂,升温,聚合1h后继续升温,破媒, 抽真空脱去180℃前低佛物,得生胶. 3.2生胶生产 预定生产摩尔质量为6x10sg/n~l,乙烯綦 摩尔分数为0.17%的生胶. 通过检测回收DMC中的乙烯基含量,按所 第6期林钊热硫化硅