離心萃取機在乙烯基硅油生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　乙烯基硅油是有機硅行業(yè)的一種重要的原材料，是高溫硫化硅橡膠和液體加成型硅橡膠的基礎(chǔ)物料。

　　目前在工業(yè)生產(chǎn)中，乙烯基硅油普遍采用混合硅氧烷催化平衡法制取，以DMC(二甲基環(huán)硅氧烷)或者D4(八甲基環(huán)四硅氧烷)為原料，脫水后在氮氣條件下發(fā)生開環(huán)聚合。由于聚合反應(yīng)中存在化學平衡，始終有一部分的原料不能開環(huán)，所以乙烯基硅油產(chǎn)物最后都要經(jīng)過一個減壓脫低的過程，去除其中的D4等環(huán)體。但是受制于設(shè)備真空度，時間成本等因素，分離效率都不是很高，市面上的乙烯基硅油普遍含有1.5wt.%左右的硅氧烷環(huán)體，一些精制的乙烯基硅油環(huán)體含量可以達到0.8wt.%左右。環(huán)體成份主要以D4，D5(十甲基環(huán)五硅氧烷)為主，還有少量的D6(十二甲基環(huán)六硅氧烷),D7(十四甲基環(huán)七硅氧烷),D8(十六甲基環(huán)八硅氧烷),D9(十八甲基環(huán)九硅氧烷)。乙烯基硅油加工為硅橡膠后，這些環(huán)體由于不含官能團，不能參與交聯(lián)固化，在長期高溫或者高真空環(huán)境中會緩慢揮發(fā)釋放，通常以揮發(fā)份這個指標來衡量。

　　隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，人們對硅橡膠也提出了更高的要求，其中重要的一點就是揮發(fā)份。在航天領(lǐng)域，長期處于高真空環(huán)境中，硅橡膠中的揮發(fā)份會凝結(jié)到光學器材上影響儀器性能;在食品醫(yī)藥領(lǐng)域，這些物質(zhì)容易被體液或者油脂溶解出來，進入人體循環(huán)體統(tǒng);在電子領(lǐng)域，揮發(fā)份會改變材料的絕緣和介電性能。

　　目前工業(yè)生產(chǎn)中，有廠家使用分子蒸餾的方法對硅油進行提純，可以得到揮發(fā)份極低的硅油。但是分子蒸餾設(shè)備昂貴，運行成本高，導(dǎo)致低揮發(fā)硅油產(chǎn)品價格非常高，限制了它的應(yīng)用。并且分子蒸餾很難處理高黏度流體，因此市面上使用此方法的精制硅油都是低黏度硅油，黏度低于1000cs。

　　采用加壓流體萃取制備低揮發(fā)性聚硅氧烷的方法，可以制備揮發(fā)份非常低的聚硅氧烷。但是加壓流體萃取(超臨界萃取)的設(shè)備非常昂貴，一套工業(yè)化的超臨界萃取設(shè)備售價達百萬人民幣，極大地限制了這種技術(shù)的應(yīng)用。

　　低揮發(fā)乙烯基硅油的生產(chǎn)有沒有性價比更高的方法呢?

　　我們可以將CWL-M離心萃取技術(shù)引入聚硅氧烷的提純工藝中，得到高純度低揮發(fā)份的乙烯基硅油。通過改變萃取條件，溶劑種類和比例，可以方便準確地控制產(chǎn)物揮發(fā)份含量，生產(chǎn)不同品質(zhì)要求的乙烯基硅油。該對溶劑和硅氧烷環(huán)體進行收集，可以循環(huán)利用，減少了廢液的產(chǎn)生，降低了環(huán)境污染的風險。相比與現(xiàn)有的分子蒸餾、超臨界萃取等技術(shù)，該發(fā)明適用黏度更廣，生產(chǎn)系統(tǒng)涉及的設(shè)備采購方便，投資門檻不高，能耗低，并且生產(chǎn)周期短，極大的提高了生產(chǎn)效率，適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。

　　該工藝流程為：將八甲基環(huán)四硅氧烷和四甲基二乙烯基二硅氧烷按混合，減壓，通氮氣，加入催化劑，真空、反復(fù)升溫，初步脫去未參與反應(yīng)的硅氧烷環(huán)體，反應(yīng)產(chǎn)物與萃取溶劑按適合比例混合，采用CWL-M系列離心萃取機在1000-3000rpm轉(zhuǎn)速下進行分離，得到含有少量溶劑的硅油和含有少量硅油的溶劑;含有少量溶劑的硅油通過離心萃取單元的重相出料口進入薄膜蒸發(fā)器，經(jīng)薄膜蒸發(fā)器脫低處理后得到低揮發(fā)乙烯基硅油和萃取溶劑;含有少量硅油的溶劑通過離心萃取單元的輕相出料口進入精餾塔，精餾塔精餾后，將溶劑和硅氧烷環(huán)體及硅油分離。精餾塔底收集得到硅氧烷環(huán)體和硅油，塔頂氣相經(jīng)冷凝得到萃取溶劑。

　　其中，離心萃取單元由1～4臺CWL-M系列離心萃取機依次串聯(lián)組成，可以獲得良好的萃取效果。