甲基氯硅烷單體生產(chǎn)中副產(chǎn)物的資源化利用.pdf

1、本課題主要研究了二甲基二氯硅烷生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量高低沸副產(chǎn)物的資源化利用方法,以及基于離子液體的二甲基二氯硅烷水解方法。為了充分利用副產(chǎn)物中的氯和硅元素,首先將高、低沸物采用甲醇醇解生成氯化氫氣體,然后將醇解產(chǎn)物進(jìn)行水解,回收甲醇,并得到有機(jī)硅樹脂,硅樹脂經(jīng)處理后與高分子聚合物混煉制備復(fù)合材料,以實(shí)現(xiàn)較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。研究工作主要包括三部分。
　　 第一部分,副產(chǎn)物的醇解.水解反應(yīng),高低沸副產(chǎn)物中都含有活潑的氯元素,

2、能夠和醇羥基發(fā)生反應(yīng)放出氯化氫氣體,醇解產(chǎn)物經(jīng)水解反應(yīng)可回收甲醇同時得到有機(jī)硅樹脂。利用FT-IR、SEM和TGA技術(shù)對有機(jī)硅樹脂的形貌、結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了分析表征。副產(chǎn)物醇解-水解處理工藝較優(yōu)化的條件為:副產(chǎn)物和甲醇投料質(zhì)量比1:0.5,反應(yīng)溫度65℃,反應(yīng)時間2小時。在該條件下,HCl氣體的收率35.3％,硅樹脂的收率43.2％,甲醇回收率81.5％。
　　 第二部分,將水解反應(yīng)得到的有機(jī)硅樹脂進(jìn)行一定的處理并與有機(jī)高分子聚合

3、物混合制備復(fù)合材料,考查了這種復(fù)合材料的力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度)并與由SiO2填料制備的復(fù)合材料(對比材料)進(jìn)行了對比。結(jié)果表明,經(jīng)過熱處理后的高、低沸物有機(jī)硅樹脂與PVC混煉模壓成型的復(fù)合材料,其拉伸強(qiáng)度幾乎與SiO2／PVC相同。在斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度方面,低沸物有機(jī)硅樹脂／PVC復(fù)合材料與SiO2／PVC均很接近,分別達(dá)到對比材料的84％和96％,但高沸物有機(jī)硅樹脂作為填料的效果仍然比較差。有機(jī)硅樹脂與低密度聚乙烯(LDPE

4、)共混制備的復(fù)合材料,其拉伸強(qiáng)度略有降低,但在斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度方面,其性能遠(yuǎn)較SiO2差。
　　 此外,本課題還進(jìn)行了二甲基二氯硅烷水解制備環(huán)硅氧烷新方法的研究,將二甲基二氯硅烷在離子液體水溶液中水解,制備環(huán)硅氧烷并得到氯化氫氣體,不產(chǎn)生大量的廢鹽酸。反應(yīng)完成后,可通過靜置方法方便分離產(chǎn)物和離子液體,分離過程節(jié)能,離子液體溶液可循環(huán)使用,為清潔生產(chǎn)過程。然而,二甲基二氯硅烷在離子液體水溶液中的水解產(chǎn)物較為復(fù)雜,應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化