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文檔簡(jiǎn)介

ICS77.120.30

CCSG75

CPCIF

中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/XXXXXXX—XXXX

有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑

Ternarycoppercatalystforsynthesisofsiliconemonomer

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/XXXXXXX—XXXX

有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑

1范圍

本文件規(guī)定了有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、

包裝、運(yùn)輸和貯存。

本文件適用于有機(jī)硅甲基氯硅烷單體合成用三元銅催化劑。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志

GB/T1479.1金屬粉末松裝密度的測(cè)定第1部分:漏斗法

GB/T5121.2銅及銅合金化學(xué)分析方法第2部分:磷含量的測(cè)定

GB/T5121.13銅及銅合金化學(xué)分析方法第13部分:鋁含量的測(cè)定

GB/T5121.28銅及銅合金化學(xué)分析方法第28部分:鉻、鐵、錳、鈷、鎳、鋅、砷、硒、銀、鎘、

錫、銻、碲、鉛和鉍含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法

GB/T6283化工產(chǎn)品中水分含量的測(cè)定卡爾·費(fèi)休法(通用方法)

GB/T6678化工產(chǎn)品采樣總則

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB/T19077粒度分布激光衍射法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

三元銅催化劑

一種由銅(Cu)、氧化亞銅(Cu2O)、氧化銅(CuO)構(gòu)成的三元組分催化劑。

D50

一個(gè)粉體樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的顆粒粒徑,單位為微米(μm)。也稱為中

位粒徑,它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%,小于它的顆粒也占50%。

D90

一個(gè)粉體樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到90%時(shí)所對(duì)應(yīng)的顆粒粒徑,單位為微米(μm)。它的物理

意義是粒徑小于該值的顆粒的數(shù)量占90%數(shù)量百分?jǐn)?shù)。

4技術(shù)要求

有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的技術(shù)要求應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目指標(biāo)

外觀粉末狀、質(zhì)地均勻、無結(jié)塊

D50,μm≤20

粒度分布

D90,μm≤40

1

T/XXXXXXX—XXXX

表1技術(shù)指標(biāo)(續(xù))

松裝密度,g/cm31.0~2.2

水分含量,w/%≤0.2

Cu含量,w/%1~10

三元組分含量Cu2O含量,w/%70~98

CuO含量,w/%1~25

Sn含量,mg/kg0~2000

Al含量,mg/kg

助劑

P含量,mg/kg測(cè)定值

Zn含量,w/%

Fe含量,mg/kg≤1000

Pb含量,mg/kg≤100

雜質(zhì)

Ni含量,mg/kg≤40

Sb含量,mg/kg≤1.0

5試驗(yàn)方法

外觀

在自然光下橫向透視觀察。

粒度分布的測(cè)定

5.2.1樣品的配置

按GB/T19077要求配置樣品,介質(zhì)為水,分散劑為乙醇。

5.2.2檢測(cè)儀器

激光粒度分布儀:測(cè)量范圍0.1~460μm。

5.2.3檢測(cè)儀器的光學(xué)參數(shù)和小測(cè)試參數(shù)

介質(zhì):水;折光率上限:20;折光率下限:15;采樣次數(shù):100;連續(xù)次數(shù):3;光學(xué)模式:Mie;

分布類型:體積分布;分析模式:多峰。

5.2.4檢測(cè)要求

按GB/T19077要求進(jìn)行測(cè)試,平行測(cè)試三次。

5.2.5檢測(cè)結(jié)果

所測(cè)D50和D90的相對(duì)差值不應(yīng)超過0.1μm,最終結(jié)果取三次測(cè)試的平均值。

松裝密度的測(cè)定

按GB/T1479.1中漏斗法的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。

水分含量的測(cè)定

卡式爐與庫(kù)倫法滴定儀或容量法滴定儀連接,在卡式爐中加熱樣品,其水分以水蒸汽的形式釋放出

來,采用空氣氣流或惰性氣體氣流將這些水蒸汽流通過GB/T6283中的帶橡皮塞進(jìn)樣口(附錄C中13)送

入滴定容器,按GB/T6283進(jìn)行測(cè)定。

三元組分含量的測(cè)定

按附錄A進(jìn)行測(cè)定。

助劑含量的測(cè)定

按GB/T5121.28、GB/T5121.2、GB/T5121.13進(jìn)行測(cè)定。

2

T/XXXXXXX—XXXX

雜質(zhì)含量的測(cè)定

按GB/T5121.28進(jìn)行測(cè)定。

6檢驗(yàn)規(guī)則

組批

以相同原料、相同配方、相同工藝生產(chǎn)的不超過10t產(chǎn)品為一批。

抽樣

每批產(chǎn)品按GB/T6678規(guī)定的采樣方法隨機(jī)采樣。取樣量不少于100g,取兩份樣品,粘貼標(biāo)簽,注

明產(chǎn)品名稱、批號(hào)、取樣日期、取樣人姓名。一份用于檢驗(yàn),一份保存?zhèn)洳椤?/p>

出廠檢驗(yàn)

本文件表1規(guī)定的所有項(xiàng)目為出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目,出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)逐批檢驗(yàn)。

合格判定

檢驗(yàn)結(jié)果的判定按GB/T8170中的修約值比較法進(jìn)行。

所有檢驗(yàn)結(jié)果符合本文件第4章的要求,則該批產(chǎn)品合格。

檢驗(yàn)結(jié)果如果有指標(biāo)不符合本文件表1的技術(shù)要求,產(chǎn)品應(yīng)重新加倍取樣進(jìn)行檢驗(yàn),復(fù)檢結(jié)果如仍

有一項(xiàng)指標(biāo)不符合本文件表1的技術(shù)要求,則該批產(chǎn)品為不合格。

7標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存

標(biāo)志

包裝容器上應(yīng)有清晰、明顯、牢固的標(biāo)志,其內(nèi)容包括:生產(chǎn)廠商名稱、廠址、聯(lián)系電話、產(chǎn)品名

稱、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批號(hào)、凈含量、保質(zhì)期、本文件編號(hào)。并應(yīng)有符合GB/T191規(guī)定的“怕雨”、“怕

曬”標(biāo)志。

包裝

包裝形式按供需雙方商定。

每一批產(chǎn)品應(yīng)附有合格證或質(zhì)量報(bào)告。

運(yùn)輸

運(yùn)輸、裝卸應(yīng)按照貨物運(yùn)輸規(guī)定進(jìn)行,輕裝輕卸、防止撞擊,避免包裝破損,防止日曬雨淋。

貯存

產(chǎn)品應(yīng)存放在通風(fēng)、干燥、防止日光直射的場(chǎng)所。

產(chǎn)品在符合本文件規(guī)定的運(yùn)輸、貯存條件下,自生產(chǎn)之日起貯存期為12個(gè)月。

3

T/XXXXXXX—XXXX

A

A

附錄A

(規(guī)范性)

三元組分含量的測(cè)定方法

A.1儀器設(shè)備

A.1.1循環(huán)水式多用真空泵:工作水溫4~10℃。

A.1.2分析天平:精確至0.0001g。

A.1.3恒溫水浴裝置。

A.1.4酸式滴定管:50mL。

A.1.5錐形瓶:500mL。

A.1.6容量瓶:200mL,500mL。

A.1.7燒杯:200mL,500mL。

A.1.8量筒:25mL,50mL,100mL。

A.1.9抽濾瓶:500mL。

A.1.10布氏漏斗:Φ100mm。

A.1.11鐵架臺(tái)。

A.2試劑

A.2.1除非另有說明,在分析中僅適用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。

A.2.2磷酸:分析純。

A.2.3硫酸:分析純。

A.2.4乙腈:分析純。

A.2.5鹽酸:分析純。

A.2.6六水合氯化鐵:分析純。

A.2.7一水合硫酸錳:分析純。

A.2.8高錳酸鉀:分析純。

A.2.9氯化鐵溶液:將125mL質(zhì)量比為37%的濃鹽酸加入200mL去離子水中,再加入50g六水合氯化

鐵(FeCl3·6H2O),溶解后轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中并用去離子水定容。

A.2.10硫酸錳溶液:將30mL濃硫酸緩緩加入70mL水中,冷卻后加入30mL濃磷酸混勻,再加入20

g硫酸錳,待硫酸錳完全溶解后,將溶液轉(zhuǎn)移到200mL容量瓶中并用去離子水定容。

A.2.110.02mol/L高錳酸鉀溶液:1.5803g高錳酸鉀定容到500mL容量瓶。

A.2.12體積比1:1的鹽酸溶液:100mL濃鹽酸加入100mL水中。

A.3步驟

A.3.1氧化亞銅含量測(cè)定

稱取0.3g(精確到0.0001)樣品放入錐形瓶中,加入乙腈120mL,在不斷搖動(dòng)下盡快加入鹽酸溶液

(A2.12)40mL,搖動(dòng)20秒后快速抽濾。抽濾過程中,量取160mL去離子水清洗錐形瓶,將洗后的溶液

繼續(xù)抽濾到抽濾瓶中,用0.02mol/L高錳酸鉀溶液滴定抽濾瓶濾液中的Cu+,顏色由無色變微紅時(shí)為滴定

終點(diǎn)(圖A.1),記錄消耗的高錳酸鉀溶液體積。每1mL0.02mol/L高錳酸鉀相當(dāng)于0.007155g氧化亞

銅,得氧化亞銅含量。

++-2+2+

8H+5Cu+MnO4→5Cu+Mn+4H2O

4

T/XXXXXXX—XXXX

圖A.1氧化亞銅含量測(cè)定滴定終點(diǎn)前后溶液顏色變化

A.3.2銅含量測(cè)定

量取20mL氯化鐵溶液加入到上述裝有乙腈浸取后沉積物的漏斗里,待氯化鐵溶液完全流入錐形瓶

后,將濾紙轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,并用少量去離子水清洗漏斗,然后在50℃水浴中攪拌5分鐘使沉積物溶于

氯化鐵溶液。冷卻后加入硫酸錳溶液20mL、水100mL稀釋,用0.02mol/L高錳酸鉀溶液滴定Fe2+。顏色

由無色變微紅時(shí)為滴定終點(diǎn)(圖A.2),記錄消耗的高錳酸鉀溶液體積。每1mL0.02mol/L高錳酸鉀相

當(dāng)于0.003178g銅,得銅含量。

Cu+2Fe3+→Cu2++2Fe2+

+2+-3+2+

8H+5Fe+MnO4→5Fe+Mn+4H2O

圖A.2銅含量測(cè)定滴定終點(diǎn)前后溶液顏色變化

A.3.3氧化銅含量測(cè)定

氧化銅的含量為100%減去氧化亞銅和銅的百分含量。

A.4分析結(jié)果的計(jì)算

按式(A.1)計(jì)算氧化亞銅的含量C(Cu2O),式(A.2)計(jì)算銅的含量C(Cu),式(A.3)計(jì)算銅的含

量C(CuO),數(shù)值以%表示:

×.

()=.....………………..(A.1)

????10007155

()×.

2=????……….………………(A.2)

????????????????2

()=????1000003178%()()…………………..(A.3)

????????????????

式中:

??????????????????????????????????????????2????

V1—測(cè)試氧化亞銅含量時(shí)消耗的高錳酸鉀體積,單位為毫升(mL);

V2—測(cè)試銅含量時(shí)消耗的高錳酸鉀體積,單位為毫升(mL);

m—樣品實(shí)際質(zhì)量,單位為克(g)。

所得結(jié)果表示至小數(shù)點(diǎn)后第二位。

A.5平行測(cè)定

平行測(cè)試三次,測(cè)試樣品的三元組分含量相對(duì)差值不超過1.0%,最終結(jié)果取三次測(cè)試的平均值。

5

中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

《有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑》

編制說明

(征求意見稿)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)起草小組

2023年7月

目錄

1任務(wù)來源....................................................................................................................1

2標(biāo)準(zhǔn)制定背景............................................................................................................1

2.1行業(yè)背景.........................................................................................................1

2.2國(guó)內(nèi)外企業(yè)情況.............................................................................................2

3制定標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義............................................................................................2

4標(biāo)準(zhǔn)編制原則............................................................................................................2

5標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)............................................................................................................3

6標(biāo)準(zhǔn)編制過程............................................................................................................3

7主要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的說明................................................................................................4

7.1范圍.................................................................................................................4

7.2要求.................................................................................................................4

7.3試驗(yàn)方法.........................................................................................................6

7.4檢驗(yàn)規(guī)則.........................................................................................................7

7.5標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存.............................................................................7

8主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析............................................................................................7

9專利說明....................................................................................................................7

10產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果等情況..............................7

11采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況......................................................................8

12與現(xiàn)有法律法規(guī)的協(xié)調(diào)性......................................................................................8

13重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)..........................................................................8

14標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明..............................................................................................8

15貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議..................................................................................8

16廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議......................................................................................8

17標(biāo)準(zhǔn)水平分析..........................................................................................................8

附錄一三元組分含量測(cè)定方法..................................................................................9

A.1儀器設(shè)備................................................................................................................9

A.2試劑........................................................................................................................9

A.3步驟........................................................................................................................9

I

A.4分析結(jié)果的計(jì)算..................................................................................................10

A.5平行測(cè)定..............................................................................................................11

附錄二產(chǎn)品驗(yàn)證報(bào)告..................................................................................................1

II

有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑

編制說明

1任務(wù)來源

根據(jù)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)印發(fā)《關(guān)于印發(fā)2022年第一批中國(guó)石油和化

學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》,《有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑》

被列入中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

化工作委員會(huì)歸口,由安徽旭晶催化劑科技有限公司、中國(guó)科學(xué)院過程工程研究

所、合盛硅業(yè)股份有限公司、江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司、北京有研粉末新材

料研究院有限公司、江蘇智微新材料科技有限公司、北京國(guó)化新材料技術(shù)研究院

有限公司組織起草。

2標(biāo)準(zhǔn)制定背景

2.1行業(yè)背景

有機(jī)硅材料是我國(guó)“十四五”期間大力發(fā)展的化工新材料之一,有“工業(yè)味精”

和“科技催化劑”之稱。其中,二甲基二氯硅烷(M2)是有機(jī)硅材料用量最大的單

體原料,約占有機(jī)硅行業(yè)單體產(chǎn)量的90%。目前工業(yè)上合成有機(jī)硅單體的主要生

產(chǎn)工藝是在銅基主催化劑和少量助劑作用下,硅粉(Si)和氯甲烷(MeCl)發(fā)生直接

取代反應(yīng)生產(chǎn)M2。該方法原料易得,工序簡(jiǎn)單,但副反應(yīng)眾多。通過改良催化劑

可以顯著提高M(jìn)2的收率,是發(fā)展有機(jī)硅工業(yè)的關(guān)鍵方向之一。

銅系催化劑是直接法合成甲基氯硅烷的經(jīng)典催化劑。工業(yè)上最初使用的催化

劑為電解銅粉,但其催化活性較差;后期開發(fā)的氯化亞銅自身穩(wěn)定性較差,因此

也逐漸被淘汰。目前生產(chǎn)中使用最多的為三元銅催化劑Cu-Cu2O-CuO,該催化劑

具有M2選擇性高、誘導(dǎo)期短、穩(wěn)定性好和易于儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)。

1

2.2國(guó)內(nèi)外企業(yè)情況

1962年,美國(guó)SCM(SmithCoronaMarchant)公司率先研發(fā)出Cu-Cu2O-CuO三

元銅催化劑,主要采用銅粉先空氣氧化、再高能球磨的兩步法工藝。當(dāng)今世界上

主要的有機(jī)硅生產(chǎn)公司如陶氏、瓦克、邁圖、拜耳等,均采用該催化劑。國(guó)內(nèi)大

多生產(chǎn)廠家對(duì)三元銅催化劑的生產(chǎn)技術(shù)都是借鑒模仿國(guó)外生產(chǎn)技術(shù),且生產(chǎn)工藝

技術(shù)復(fù)雜,生產(chǎn)成本高。

國(guó)內(nèi)有機(jī)硅單體廠建設(shè)規(guī)模在逐年增長(zhǎng)。截止2021年底,中國(guó)有機(jī)硅單體產(chǎn)

能約422萬噸/年,產(chǎn)量約360萬噸,均占全球總量的一半以上,對(duì)三元銅催化劑的

需求量接近1.2萬噸。多家企業(yè)已啟動(dòng)或正在規(guī)劃有機(jī)硅單體新建、擴(kuò)建項(xiàng)目,計(jì)

劃產(chǎn)能約735萬噸/年,由此推斷未來三元銅催化劑需求量將大幅增加,市場(chǎng)前景

可觀。

3制定標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義

甲基氯硅烷是制備有機(jī)硅材料最重要的有機(jī)硅單體,如何提高M(jìn)2產(chǎn)率和選

擇性一直是有機(jī)硅行業(yè)的研究熱點(diǎn),催化劑則是決定催化反應(yīng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。

目前生產(chǎn)中使用最多的就是三元銅催化劑Cu-Cu2O-CuO。該催化劑具有M2選擇

性高、誘導(dǎo)期短、穩(wěn)定性好和易于存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)。近來大量研究工作主要集中于三

元銅催化劑的制備工藝方面。目前國(guó)內(nèi)各廠家三元銅催化劑產(chǎn)品制備方法不同,

粒徑大小不同、組成差別大、導(dǎo)致催化效果參差不齊。國(guó)內(nèi)尚無催化劑相關(guān)的產(chǎn)

品標(biāo)準(zhǔn),使得在實(shí)際應(yīng)用過程中,催化劑的品質(zhì)無規(guī)可循,不能從規(guī)范角度提供

強(qiáng)有力的支持與保障。因此,編制本標(biāo)準(zhǔn)的目的在于彌補(bǔ)這一空白。制定三元銅

催化劑指標(biāo),明確檢測(cè)方法,統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),更有利于促進(jìn)有機(jī)硅單體合成技術(shù)

的不斷進(jìn)步。建立統(tǒng)一的有機(jī)硅單體合成用催化劑標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。

期望通過本標(biāo)準(zhǔn)的編制實(shí)施,能規(guī)范有機(jī)硅單體廠合成用三元銅催化劑在行

業(yè)內(nèi)的統(tǒng)一,在未來該材料的使用和規(guī)范方面有指導(dǎo)意義,促進(jìn)我國(guó)有機(jī)硅行業(yè)

的發(fā)展。

4標(biāo)準(zhǔn)編制原則

2

本標(biāo)準(zhǔn)的編制嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)

的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》進(jìn)行編寫,力求依據(jù)科學(xué)、定義準(zhǔn)確、表述明確、與時(shí)俱進(jìn)。

同時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,相關(guān)指標(biāo)的設(shè)定遵循《中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合

會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》和以下3條原則:

1)有利于促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,滿足行業(yè)創(chuàng)新的原則;

2)有利于合理利用資源,提高發(fā)展質(zhì)量的原則;

3)遵循“市場(chǎng)導(dǎo)向、先進(jìn)引領(lǐng)、快速響應(yīng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)”的原則。

5標(biāo)準(zhǔn)編制依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)編制主要依據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況、業(yè)內(nèi)客戶的需求情況。

6標(biāo)準(zhǔn)編制過程

(1)2022年5月,為了推動(dòng)有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑產(chǎn)品的發(fā)展,促

進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的公平競(jìng)爭(zhēng),安徽旭晶催化劑科技有限公司、北京國(guó)化新材料技術(shù)研

究院等企業(yè)對(duì)有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)現(xiàn)狀、需

求現(xiàn)狀、主要技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)專利等方面進(jìn)行調(diào)研,確定了《有機(jī)硅單體合成用

三元銅催化劑》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容和制定計(jì)劃,并決定啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)申報(bào)工

作。經(jīng)過充分調(diào)研,對(duì)立項(xiàng)建議書進(jìn)行多次討論修改后,向中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)

聯(lián)合會(huì)提交該標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)申請(qǐng)。

(2)2022年7月,石化聯(lián)合會(huì)發(fā)布《關(guān)于印發(fā)2022年第一批中國(guó)石油和化學(xué)

工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》,《有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑》團(tuán)

體標(biāo)準(zhǔn)被批準(zhǔn)立項(xiàng)。工作組積極開展標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。通過騰訊會(huì)議、微信和電

話等多種通訊形式就標(biāo)準(zhǔn)的研制工作進(jìn)行多輪次討論。

(3)2022年10月,起草工作組通過騰訊會(huì)議召開了《有機(jī)硅單體合成用三

元銅催化劑》標(biāo)準(zhǔn)草案第一次討論會(huì)。安徽旭晶催化劑科技有限公司、中國(guó)科學(xué)

院過程工程研究所、合盛硅業(yè)股份有限公司、江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司、北

京有研粉末新材料研究院有限公司、江蘇智微新材料科技有限公司、北京國(guó)化新

材料技術(shù)研究院等單位的專家和代表針對(duì)外觀、理化指標(biāo)、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、

產(chǎn)品的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等技術(shù)要求進(jìn)行深入交流。

3

(4)2023年2月,起草工作組通過騰訊會(huì)議召開了《有機(jī)硅單體合成用三元

銅催化劑》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案第二次討論會(huì),安徽旭晶催化劑科技有限公司、中國(guó)科

學(xué)院過程工程研究所、合盛硅業(yè)股份有限公司、江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司、

北京有研粉末新材料研究院有限公司、江蘇智微新材料科技有限公司、北京國(guó)化

新材料技術(shù)研究院等單位的專家和代表針對(duì)技術(shù)要求、試驗(yàn)方法展開了詳細(xì)的討

論。

(5)2023年4月起草工作組通過騰訊會(huì)議召開了《有機(jī)硅單體合成用三元銅

催化劑》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案第三次討論會(huì),江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司、安徽旭晶

催化劑科技有限公司、北京國(guó)化新材料技術(shù)研究院?jiǎn)挝坏膶<液痛磲槍?duì)就檢測(cè)

方法中粒度分布的測(cè)試問題展開了詳細(xì)的討論。

(6)2023年6月工作組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案中各項(xiàng)內(nèi)容達(dá)成共識(shí),共同確定《有機(jī)硅

單體合成用三元銅催化劑》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容。

(6)2023年6月,《有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑》征求意見稿及編制說

明進(jìn)行了公示。

7主要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的說明

7.1范圍

本文件規(guī)定了有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的外觀、理化指標(biāo)、試驗(yàn)方法、

檢驗(yàn)規(guī)則、產(chǎn)品的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等技術(shù)要求。

本文件適用于有機(jī)硅甲基氯硅烷單體合成用三元銅催化劑。

7.2要求

7.2.1外觀

外觀指標(biāo)用于對(duì)產(chǎn)品是否正常、是否存在其他雜質(zhì)或吸潮等進(jìn)行直接和定性

的考察。合格的三元銅催化劑應(yīng)為干燥,均勻的粉末。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有機(jī)硅單體合

成用三元銅催化劑的外觀應(yīng)呈粉末狀,質(zhì)地均勻、無結(jié)塊。

4

7.2.2粒度分布

粒度分布直接反映催化劑顆粒大小和數(shù)量比例。顆粒越小,活性成分更多暴

露于表面與反應(yīng)物充分接觸、發(fā)生反應(yīng),大幅度提高經(jīng)濟(jì)性和反應(yīng)效率。為了發(fā)

揮出催化劑的最佳性能,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定D50≤20μm,D90≤40μm。

7.2.3松裝密度

粉末松裝密度是粉末在規(guī)定條件下自由充滿標(biāo)準(zhǔn)容器后所測(cè)得的堆積密度。

基于研討結(jié)果,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定松裝密度范圍為1.0~2.2g/cm3。

7.2.4水分含量

水分含量即催化劑中的水含量。過高的水含量會(huì)影響催化劑的催化性能,應(yīng)

該控制在較低水平。三元銅催化劑中氧化亞銅成分易吸潮,且本身為細(xì)粉,所以

結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)的實(shí)際情況,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水分含量≤0.2w%。

7.2.5三元組分含量

三元組分含量指催化劑中Cu-Cu2O-CuO三種組分的含量,是該催化劑起催化

活性的部分。為了保證催化生成有機(jī)硅單體的效率,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Cu含量范圍為

1~10wt%,Cu2O含量范圍為70~90wt%,CuO含量范圍為1~25w%。

7.2.6助劑

助劑指在催化劑中加入的另一些物質(zhì),本身不具催化活性或活性很小,但能

調(diào)控催化劑的部分性質(zhì),如電子結(jié)構(gòu)、離子價(jià)態(tài)、酸堿性、表面結(jié)構(gòu)、晶粒大小

等,從而改善催化劑的轉(zhuǎn)化率、選擇性、穩(wěn)定性等。助劑的存在會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生重

大影響,所以企業(yè)必須標(biāo)注出各項(xiàng)組分的具體含量。

7.2.7雜質(zhì)

催化劑的雜質(zhì)指因生產(chǎn)工藝不同而不可避免地被引入的物質(zhì),其含量在一定

范圍內(nèi)不影響催化劑性能。結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)的實(shí)際情況,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定雜

質(zhì)Fe的含量≤1000mg/kg,雜質(zhì)Pb的含量≤100mg/kg,雜質(zhì)Ni的含量≤40mg/kg,

雜質(zhì)Sb的含量≤1.0mg/kg。

5

7.3試驗(yàn)方法

7.3.1外觀

方法規(guī)定在自然光下橫向透視觀察。

7.3.2粒度分布

7.3.2.1樣品的配置

按GB/T19077要求配置樣品,介質(zhì)為水,分散劑為乙醇。

7.3.2.2檢測(cè)儀器

激光粒度分布儀:測(cè)量范圍0.1~460μm。

7.3.2.3檢測(cè)儀器的光學(xué)參數(shù)和測(cè)試參數(shù)

介質(zhì):水;折光率上限:20;折光率下限:15;采樣次數(shù):100;連續(xù)次數(shù):

3;光學(xué)模式:Mie;分布類型:體積分布;分析模式:多峰。

7.3.2.4檢測(cè)要求

按GB/T19077要求進(jìn)行測(cè)試,平行測(cè)試三次。

7.3.2.5檢測(cè)結(jié)果

所測(cè)D50和D90的相對(duì)差值不應(yīng)超過0.1μm,最終結(jié)果取三次測(cè)試的平均值。

7.3.3松裝密度

按GB/T1479.1中漏斗法的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。

7.3.4水分含量

卡式爐與庫(kù)倫法滴定儀或容量法滴定儀連接,在卡式爐中加熱樣品,其水分

以水蒸汽的形式釋放出來,采用空氣氣流或惰性氣體氣流將這些水蒸汽流通過

GB/T6283中的帶橡皮塞進(jìn)樣口(附錄C中13)送入滴定容器,按GB/T6283進(jìn)行

測(cè)定。

6

7.3.5三元組分含量

按附錄一進(jìn)行測(cè)定。

7.3.6助劑

按GB/T5121.28、GB/T5121.2、GB/T5121.13進(jìn)行測(cè)定。

7.3.7雜質(zhì)

按GB/T5121.28進(jìn)行測(cè)定。

7.4檢驗(yàn)規(guī)則

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的組批、抽樣、出廠檢驗(yàn)、合

格判定要求。

7.5標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑產(chǎn)品的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯

存要求。

8主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析

本次制定主要按擬定的標(biāo)準(zhǔn)方法,對(duì)有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的粒度

分布,水分含量、松裝密度、Cu、Cu2O、CuO含量,助劑Al、Sn、P、Zn的含量、

雜質(zhì)Fe、Pb、Ni、Sb的含量進(jìn)行測(cè)定,驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果均符合要求,擬定方法可行,

試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)見附錄二。

9專利說明

該標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行不侵犯國(guó)內(nèi)外專利。

10產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果等情況

有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑標(biāo)準(zhǔn)的編制,基于充分論證分析,結(jié)合了國(guó)

內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)和需求企業(yè)的實(shí)際情況。該標(biāo)準(zhǔn)的制定,明確了優(yōu)質(zhì)三元銅催化劑的

7

各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法,對(duì)于有機(jī)硅單體合成用三元銅催化劑的行業(yè)規(guī)范性、

先進(jìn)性、以及對(duì)化工行業(yè)綠色化都將起到積極的示范作用。

11采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及國(guó)際國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。

12與現(xiàn)有法律法規(guī)的協(xié)調(diào)性

本文件符合現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

13重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)制定過程中無重大分歧意見。

14標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

15貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

本標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定階段,報(bào)批稿提交后希望有關(guān)部門盡快批準(zhǔn)發(fā)布,新標(biāo)

準(zhǔn)發(fā)布后,使用單位須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行宣貫,并按新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施日期執(zhí)行。

16廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

17標(biāo)準(zhǔn)水平分析

本標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)目前國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn),對(duì)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化工作,標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)項(xiàng)

目設(shè)置、指標(biāo)數(shù)值及試驗(yàn)方法方面均能滿足有機(jī)硅單體合成行業(yè)對(duì)催化劑的需求。

本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法可操作性強(qiáng),結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

綜合分析,本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

8

附錄一三元組分含量測(cè)定方法

A.1儀器設(shè)備

A.1.1循環(huán)水式多用真空泵:工作水溫4~10℃。

A.1.2分析天平:精確至0.0001g。

A.1.3恒溫水浴裝置。

A.1.4酸式滴定管:50mL。

A.1.5錐形瓶:500mL。

A.1.6容量瓶:200mL,500mL。

A.1.7燒杯:200mL,500mL。

A.1.8量筒:25mL,50mL,100mL。

A.1.9抽濾瓶:500mL。

A.1.10布氏漏斗:Φ100mm。

A.1.11鐵架臺(tái)。

A.2試劑

A.2.1除非另有說明,在分析中僅適用確認(rèn)為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水

或相當(dāng)純度的水

A.2.2磷酸:分析純。

A.2.3硫酸:分析純。

A.2.4乙腈:分析純。

A.2.5鹽酸:分析純。

A.2.6六水合氯化鐵:分析純。

A.2.7一水合硫酸錳:分析純。

A.2.8高錳酸鉀:分析純。

A.2.9氯化鐵溶液:將125mL質(zhì)量比為37%的濃鹽酸加入200mL去離子水中,

再加入50g六水合氯化鐵(FeCl3·6H2O),溶解后轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中并用去

離子水定容。

A.2.10硫酸錳溶液:將30mL濃硫酸緩緩加入70mL水中,冷卻后加入30mL濃

磷酸混勻,再加入20g硫酸錳,待硫酸錳完全溶解后,將溶液轉(zhuǎn)移到200mL容

量瓶中并用去離子水定容。

A.2.110.02mol/L高錳酸鉀溶液:1.5803g高錳酸鉀定容到500mL容量瓶。

A.2.12體積比1:1的鹽酸溶液:100mL濃鹽酸加入100mL水中。

A.3步驟

A.3.1氧化亞銅含量測(cè)定

稱取0.3g(精確到0.0001)樣品放入錐形瓶中,加入乙腈120mL,在不斷搖動(dòng)

下盡快加入鹽酸溶液(A2.12)40mL,搖動(dòng)20秒后快速抽濾。抽濾過程中,量取

9

160mL去離子水清洗錐形瓶,將洗后的溶液繼續(xù)抽濾到抽濾瓶中,用0.02mol/L

高錳酸鉀溶液滴定抽濾瓶濾液中的Cu+,顏色由無色變微紅時(shí)為滴定終點(diǎn),記錄

消耗的高錳酸鉀溶液體積。每1mL0.02mol/L高錳酸鉀相當(dāng)于0.007155g氧化亞

銅,得氧化亞銅含量。

++-2+2+

8H+5Cu+MnO4→5Cu+Mn+4H2O

圖A.1氧化亞銅含量測(cè)定滴定終點(diǎn)前后溶液顏色變化

A.3.2銅含量測(cè)定

量取20mL氯化鐵溶液加入到上述裝有乙腈浸取后沉積物的漏斗里,待氯化

鐵溶液完全流入錐形瓶后,將濾紙轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,并用少量去離子水清洗漏斗,

然后在50℃水浴中攪拌5分鐘使沉積物溶于氯化鐵溶液。冷卻后加入硫酸錳溶液

20mL、水100mL稀釋,用0.02mol/L高錳酸鉀溶液滴定Fe2+。顏色由無色變微紅

時(shí)為滴定終點(diǎn),記錄消耗的高錳酸鉀溶液體積。每1mL0.02mol/L高錳酸鉀相

當(dāng)于0.003178g銅,得銅含量。

Cu+2Fe3+→Cu2++2Fe2+

+2+-3+2+

8H+5Fe+MnO4→5Fe+Mn+4H2O

圖A.2銅含量測(cè)定滴定終點(diǎn)前后溶液顏色變化

A.3.3氧化銅含量測(cè)定

氧化銅的含量為100%減去氧化亞銅和銅的百分含量。

A.4分析結(jié)果的計(jì)算

按式(A.1)計(jì)算氧化亞銅的含量C(Cu2O),式(A.2)計(jì)算銅的含量C(Cu),

式(A.3)計(jì)算銅的含量C(CuO),數(shù)值以%表示:

×.

C(CuO)=····································(A.1)

V10007155

2×.m

C(Cu)=·····································(A.2)

V20003178

m

10

C(CuO)=100%C(Cu)C(CuO)··················(A.3)

式中:

??2

V1—測(cè)試氧化亞銅含量時(shí)消耗的高錳酸鉀體積,單位為毫升(mL);

V2—測(cè)試銅含量時(shí)消耗的高錳酸鉀體積,單位為毫升(mL);

m—樣品實(shí)際質(zhì)量,單位為克

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