甲基环己基二甲氧基硅烷在小本体聚丙烯工业装置中的应用

李 丽，李在兴

(哈尔滨化工研究所，黑龙江哈尔滨150020)

甲基环己基二甲氧基硅烷(简称CHMMS)是聚丙烯合成的外给电子体(助催化剂)，它可以提高聚丙烯产品的等规度，提高催化剂活性、立体定向性、延长活性时间，是聚丙烯生产中不可缺少的新型添加剂［1］。目前，国内小本体间歇式聚丙烯生产装置中仍沿用二苯基二甲氧基硅烷(DDS)。由于DDS含有苯基，有一定的毒性，限制了聚丙烯产品在医药、食品、卫生等行业的应用和发展［2］。

CHMMS是DDS的升级换代产品，具有活性高，用量少，不含苯基，绿色环保等优点。CHMMS在小本体聚丙烯装置上的工业化应用，是高效催化剂助剂进一步发展的大趋势，可提高装置生产能力，降低生产成本，扩大聚丙烯产品的应用范围，增强小本体聚丙烯的竞争力。［3］

笔者进行了CHMMS在小本体间歇式聚丙烯装置中的应用研究，研究结果表明:外给电子体CHMMS完全可以替代DDS，CHMMS的加入可以明显提高高效催化剂定向能力和产品等规度，可提高产品质量。

1 实验过程

1.1 丙烯原料

选择丙烯装置生产平稳期间产出的精制丙烯，试验前进行全面质量分析，分析数据见表1。

表1 原料丙烯质量分析结果Table 1 Quality analysis results of raw material propylene

1.2 聚丙烯装置

聚丙烯装置选择生产状况良好的R－301/6聚合釜进行外给电子体应用实验。实验前对装置进行彻底清理:用氮气喷净聚合釜底料、清尽闪蒸存料、更新外给电子体CHMMS分装器具(分装瓶、量筒等)。

聚合过程各系统保持良好状态，实验过程中应保持活化剂、高效催化剂为同一批号。

1.3 辅助材料

N－3催化剂:土黄色，钛质量分数22%，北京奥达新技术开发中心;AlEt3:无色透明，铝质量分数97.4%，密度0.837，辽阳捷阳烷基铝有限公司;CHMMS(HY):无色透明液体，折光 1.44，密度0.943，哈尔滨化工研究所;CHMMS(GW):无色透明液体，折光1.44，密度0.943，国外进口样品;DDS:无色透明液体，折光1.540，密度1.075，南京长江第一化工厂;氢气:体积分数99%，大庆顺达公司。

1.4 实验方法

考察小本体间歇式聚丙烯装置应用CHMMS在丙烯聚合过程等规度调节方面的效果，CHMMS与DDS对比，考察其对产品质量及反应控制情况的影响，CHMMS与进口样品的同等量对比实验，考察其使用性能。［4］

2 结果与讨论

实验采用 CHMMS(HY)、CHMMS(GW)、DDS在同等反应条件进行对比的方式，每组实验进行3次，实验数据取平均值。数据见表2。

2.1 活性比较

实验中CHMMS(HY)的用量为80～140 mL，从产品质量考核，CHMMS用量80 mL与140 mL在等规指数、拉伸强度两个重要指标上表现出的效果相当，在相同反应条件下CHMMS(HY)的用量80 mL可达到并超过DDS用量140 mL的反应效果，说明其活性较DDS要高。与进口CHMMS比较，使用国产CHMMS的聚丙烯产品质量稳定，CHMMS的性能达到了进口产品水平。

2.2 等规度调节性

从表2数据可见，应用CHMMS催化剂体系，产品的等规度调节性较好，CHMMS用量在100～140 mL时，等规度在98.4% ～99%之间，等规度控制平稳。随着CHMMS用量减少，Al/Si比的增加，产品等规度呈下降趋势。

2.3 经济性分析

应用 CHMMS的得到的产品质量较好，CHMMS与DDS对比，其价格相当，而CHMMS反应活性高，用量少，产品收率、生产能力相差无几，因而有较好的经济效益。

从实验过程分析，用外给电子体CHMMS作聚丙烯合成的助催化剂，聚合放热较平缓，容易控制，反应曲线平滑，无明显放热高峰，反应波动小。在原有设备不改动，工艺参数不变情况下，可完全替代DDS.

3 结论

在小本体聚丙烯工业装置中使用CHMMS，聚合易控制。在原有设备不改动、工艺参数不变化、使用高效催化剂的情况下，外给电子体CHMMS能满足正常生产需要，完全可以直接替代DDS实现更新换代。CHMMS与DDS比较，具有活性高、用量少、单程转化率高、产品质量好的优点，更加经济。［5］

［1］幸松民.有机硅合成工艺及应用［M］.北京:化学工业出版社，1998.

［2］陆殿斌.小本体法聚丙烯聚合釜的改进［J］.江苏化工，2002(6):53－55.

［3］纪红进.小本体聚丙烯专用料生产工艺的优化［J］.河南化工，2002(9):31－33.

［4］彭振宇.小本体聚丙烯工艺条件对丙烯转化率的影响［J］.天然气与石油，2001(9):22－24.

［5］张荣泉.甲基环己基－EO氧基硅烷合成［J］.应用化学，1998(3):18－19.