專利名稱：一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，屬于硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，液態(tài)硅橡膠(LSR)或液態(tài)射出硅橡膠(LIM)需添加各類填充物，以賦予其較高的力學(xué)強(qiáng)度、硬度和特殊理化性能，這些填充物典型的形態(tài)是表面含有大量的羥基。這些羥基在賦予膠料較高的力學(xué)強(qiáng)度的同時，也影響著目標(biāo)產(chǎn)物的流動性，觸變性和貯存穩(wěn)定性。業(yè)界常用的方法是在添加填充物之前將一種或數(shù)種結(jié)構(gòu)控制劑與基礎(chǔ)硅油混合均勻，然后在混合攪拌的條件下，遷移到填充物表面交換一部分親水的羥基基團(tuán)，使填料填充于基礎(chǔ)硅油的空隙中，從而賦予目標(biāo)產(chǎn)品不同的理化性能和力學(xué)強(qiáng)度；另外一種方法是預(yù)先將這些填充物與結(jié)構(gòu)控制劑先用濕法或干法提前反應(yīng)，使大部分的親水羥基置換為憎水(親油)性的填充物，但因結(jié)構(gòu)控制劑的選擇種類、用量和工藝的特殊性均達(dá)不到預(yù)期效果。而國外供貨提供的憎水性二氧化硅不但處理率較低，價恪也非常昂貴，而且不適合液態(tài)硅橡膠的制作。因此，有必要探索一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，使生產(chǎn)的液態(tài)硅橡膠具有良好的貯存穩(wěn)定性和較好的流動性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料存在處理率較低、價恪昂貴及常規(guī)方法制得的填充物達(dá)不到預(yù)期效果等問題，本發(fā)明提供一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，以滿足制備具有良好的貯存穩(wěn)定性和較好的流動性的液態(tài)硅橡膠對補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的要求。一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，包括如下步驟a)在反應(yīng)容器中加入100質(zhì)量份的填料，升溫到60 150°C，進(jìn)行抽真空脫水處理；b)將5 25質(zhì)量份的硅化物和1 10質(zhì)量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進(jìn)行預(yù)水解；c)將步驟b)得到的預(yù)水解產(chǎn)物用噴淋泵注入到步驟a)處理后的填料中，升溫到回流，恒溫并攪拌反應(yīng)4 8小時；d)在150 250°C，負(fù)壓條件下脫出填料中副產(chǎn)物及過剩未反應(yīng)物，即得液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料。步驟a)中所述的反應(yīng)容器推薦為包括以下結(jié)構(gòu)1、耐壓為0. 5 1. 2MPa的不銹鋼反應(yīng)釜；II、帶折流板式分餾柱；III、列管式冷凝器；IV、不銹鋼分餾罐；V、設(shè)有雙螺旋帶狀攪拌槳、錨式漿葉的攪拌軸；VI、霧化噴啉頭。步驟a)中所述的填料推薦為氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、氫氧化鋁、輕質(zhì)碳酸鈣、陶瓷粉、玻纖粉、滑石粉或硅灰分。步驟a)中的抽真空脫水處理的真空度推薦為-0. 05 -0. 08MPa，處理時間推薦為 0. 5 2小時。步驟b)中的注入材料還包括1 8質(zhì)量份的功能性助劑，所述的功能性助劑推薦為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或甲基-乙烯基二氯硅烷。步驟b)中所述的耐腐蝕容器推薦為由聚四氟乙烯，聚碳酸酯，聚不飽和聚酯樹脂或聚氨脂材料制作。步驟b)中所述的硅化物推薦為具有易水解基團(tuán)的硅烷及其衍生物、二甲基硅油或硅氧烷。步驟b)中所述的水解催化劑推薦為純凈水、甲醇、鈦酸酯或中強(qiáng)酸。步驟b)中的預(yù)水解時間推薦為0. 5 1小時。步驟c)中所述的噴淋泵推薦為耐腐的壓力在0. 3MPa以上，揚(yáng)程在50米以上，流速為1 10升每小時的離心泵或齒輪泵。步驟d)中的負(fù)壓條件推薦為-0. 05 -0. 08MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，用本發(fā)明方法制備的液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料生產(chǎn)的液態(tài)硅橡膠具有良好的貯存穩(wěn)定性和較好的流動性；且本發(fā)明的制備方法簡單，制備周期短，使用的原料廉價易得，無需特殊設(shè)備，適合規(guī)?；a(chǎn)，有望獲得工業(yè)化應(yīng)用。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明。實施例1在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅，升溫到100 °C，抽真空至-0. 08MPa,處理1. 5小時，脫出填料中所含水份；將5kg六甲基二硅氧烷和1. 5kg甲醇與蒸餾水混合物注入內(nèi)膽由聚四氟乙烯料制成的耐腐蝕容器中，充分?jǐn)嚢?小時后，用噴淋泵保持2升每分鐘的流量注入到經(jīng)真空脫水處理后的氣相二氧化硅中，升溫到120°C，恒溫并保持回流攪拌反應(yīng)5小時；在200°C，-0. OSMI^a的負(fù)壓條件下脫出填料中副產(chǎn)物及過剩未反應(yīng)物，即得硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料。實施例2本實施例與實施例1的不同之處僅在于在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅和8kg六甲基二硅氧烷，2kg甲醇與蒸餾水的混合物，甲醇與蒸餾水的混合比例為1 2。其余內(nèi)容同實施例1中所述。實施例3本實施例與實施例1的不同之處僅在于在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅和12kg六甲基二硅氧烷，3kg甲醇與蒸餾水的混合物，甲醇與蒸餾水的混合比例為1 2。其余內(nèi)容同實施例1中所述。實施例4本實施例與實施例1的不同之處僅在于在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅和5kg八甲基環(huán)四硅氧烷，0.01kg的氫氧化鉀與甲醇的混合物，氫氧化鉀與甲醇混合比例為1 20。反應(yīng)溫度為220°C，恒溫并保持回流攪拌反應(yīng)5小時，其余內(nèi)容同實施例1中所述。實施例5本實施例與實施例4的不同之處僅在于在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅和IOkg八甲基環(huán)四硅氧烷，0. Olkg的氫氧化鉀與甲醇的混合物，氫氧化鉀與甲醇混合比例為1 20。其余內(nèi)容同實施例4中所述。實施例6本實施例與實施例4的不同之處僅在于在1000L的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50kg氣相二氧化硅和12kg八甲基環(huán)四硅氧烷，0. Olkg的氫氧化鉀與甲醇的混合物，氫氧化鉀與甲醇混合比例為1 20。其余內(nèi)容同實施例4中所述。實施例7將實施例1 6所制備的憎水性填料分別用于制備液態(tài)硅橡膠，具體操作如下依次取上述6種憎水性填料各30質(zhì)量份分別加入到粘度為20000cp、乙烯基含量為0. 35% (質(zhì)量比)、100質(zhì)量份的乙烯基硅油中，在捏合機(jī)作用下常溫?zé)捴?小時，然后升溫到140°C煉制2小時，再真空1小時，制成基礎(chǔ)膠，依次記為a f。將未作處理的親水性二氧化硅30質(zhì)量份加入到粘度為20000cp、乙烯基含量為 0. 35% (質(zhì)量比)、100質(zhì)量份的乙烯基硅油及3質(zhì)量份的甲醇與蒸餾水的混合物中，其中甲醇與蒸餾水混合比例為1:2，常溫?zé)捴?小時，再升溫到140°C煉制2小時，再真空1小時，制成基礎(chǔ)膠，記為g。取上述基礎(chǔ)膠a g各100克，分別加入5000ppm的鉬金絡(luò)合物0. 2克，混合，制成注體硅橡膠A劑；取上述基礎(chǔ)膠a g各100克，分別加入含氫量為0. 8%的中含氫硅油1. 0克，炔醇類抑制劑0. 03克，混合，制成液態(tài)硅橡膠B劑。表1中列出了由實施例1 6所制備的憎水性填料制成的液態(tài)硅橡膠及由未經(jīng)處理的氣相二氧化硅填料制備的液態(tài)硅橡膠的A劑、B劑的粘度(25°C)隨存放天數(shù)的變化數(shù)據(jù)，粘度測試方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T5561-1994。表1實施例7所制備的液態(tài)硅橡膠的粘度隨存放天數(shù)的變化數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于，包括如下步驟a)在反應(yīng)容器中加入100質(zhì)量份的填料，升溫到60 150°C，進(jìn)行抽真空脫水處理；b)將5 25質(zhì)量份的硅化物和1 10質(zhì)量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進(jìn)行預(yù)水解；c)將步驟b)得到的預(yù)水解產(chǎn)物用噴淋泵注入到步驟a)處理后的填料中，升溫到回流， 恒溫并攪拌反應(yīng)4 8小時；d)在150 250°C，負(fù)壓條件下脫出填料中副產(chǎn)物及過剩未反應(yīng)物，即得液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于，步驟a)中所述的反應(yīng)容器包括以下結(jié)構(gòu)1、耐壓為0. 5 1. 2MPa的不銹鋼反應(yīng)釜；II、帶折流板式分餾柱；III、列管式冷凝器；IV、不銹鋼分餾罐；V、設(shè)有雙螺旋帶狀攪拌槳、錨式漿葉的攪拌軸；VI、霧化噴啉頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟a)中所述的填料為氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、氫氧化鋁、輕質(zhì)碳酸鈣、陶瓷粉、玻纖粉、滑石粉或硅灰分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟a)中的抽真空脫水處理的真空度為-0. 05 -0. 08MPa,處理時間為0. 5 2小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟b)中的注入材料還包括1 8質(zhì)量份的功能性助劑，所述的功能性助劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或甲基-乙烯基二氯硅烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟b)中所述的耐腐蝕容器為由聚四氟乙烯，聚碳酸酯，聚不飽和聚酯樹脂或聚氨脂材料制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟b)中所述的硅化物為具有易水解基團(tuán)的硅烷及其衍生物、二甲基硅油或硅氧烷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟b)中所述的水解催化劑為純凈水、甲醇、鈦酸酯或中強(qiáng)酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟b)中的預(yù)水解時間為0. 5 1小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法，其特征在于步驟C)中所述的噴淋泵為耐腐的壓力在0. 3MPa以上，揚(yáng)程在50米以上，流速為1 10升每小時的離心泵或齒輪泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料的方法。所述方法包括如下步驟在反應(yīng)容器中加入100質(zhì)量份的填料，升溫到60～150℃，進(jìn)行抽真空脫水處理；將5～25質(zhì)量份的硅化物和1～10質(zhì)量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進(jìn)行預(yù)水解；將預(yù)水解產(chǎn)物用噴淋泵注入到經(jīng)真空脫水處理后的填料中，升溫到回流，恒溫并攪拌反應(yīng)4～8小時；在150～250℃，負(fù)壓條件下脫出填料中副產(chǎn)物及過剩未反應(yīng)物，即得液態(tài)硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)用憎水性填料。由本發(fā)明方法制備的憎水性填料生產(chǎn)的液態(tài)硅橡膠具有良好的貯存穩(wěn)定性和較好的流動性，且制備方法簡單，適合規(guī)?；a(chǎn)，有望獲得工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號C08K9/06GK102352141SQ201110156408
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月11日
發(fā)明者徐文俊, 王超, 陸磊 申請人:江蘇天辰硅材料有限公司