一種制備液態硅橡膠補強用憎水性填料的方法技術

本發明專利技術公開了一種制備液態硅橡膠補強用憎水性填料的方法。所述方法包括如下步驟：在反應容器中加入100質量份的填料，升溫到60～150℃，進行抽真空脫水處理；將5～25質量份的硅化物和1～10質量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進行預水解；將預水解產物用噴淋泵注入到經真空脫水處理后的填料中，升溫到回流，恒溫并攪拌反應4～8小時；在150～250℃，負壓條件下脫出填料中副產物及過剩未反應物，即得液態硅橡膠補強用憎水性填料。由本發明專利技術方法制備的憎水性填料生產的液態硅橡膠具有良好的貯存穩定性和較好的流動性，且制備方法簡單，適合規模化生產，有望獲得工業化應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于硅橡膠補強填料制備

技術介紹
目前，液態硅橡膠(LSR)或液態射出硅橡膠(LIM)需添加各類填充物，以賦予其較高的力學強度、硬度和特殊理化性能，這些填充物典型的形態是表面含有大量的羥基。這些羥基在賦予膠料較高的力學強度的同時，也影響著目標產物的流動性，觸變性和貯存穩定性。業界常用的方法是在添加填充物之前將一種或數種結構控制劑與基礎硅油混合均勻，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，使填料填充于基礎硅油的空隙中，從而賦予目標產品不同的理化性能和力學強度；另外一種方法是預先將這些填充物與結構控制劑先用濕法或干法提前反應，使大部分的親水羥基置換為憎水(親油)性的填充物，但因結構控制劑的選擇種類、用量和工藝的特殊性均達不到預期效果。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，而且不適合液態硅橡膠的制作。因此，有必要探索，使生產的液態硅橡膠具有良好的貯存穩定性和較好的流動性。
技術實現思路
為解決現有技術制備液態硅橡膠補強用憎水性填料存在處理率較低、價恪昂貴及常規方法制得的填充物達不到預期效果等問題，本專利技術提供，以滿足制備具有良好的貯存穩定性和較好的流動性的液態硅橡膠對補強用憎水性填料的要求。，包括如下步驟a)在反應容器中加入100質量份的填料，升溫到60 150°C，進行抽真空脫水處理；b)將5 25質量份的硅化物和1 10質量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進行預水解；c)將步驟b)得到的預水解產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4 8小時；d)在150 250°C，負壓條件下脫出填料中副產物及過剩未反應物，即得液態硅橡膠補強用憎水性填料。步驟a)中所述的反應容器推薦為包括以下結構1、耐壓為0. 5 1. 2MPa的不銹鋼反應釜；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、鈦酸酯或中強酸。步驟b)中的預水解時間推薦為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)中的負壓條件推薦為-0. 05 -0. 08MPa。與現有技術相比，用本專利技術方法制備的液態硅橡膠補強用憎水性填料生產的液態硅橡膠具有良好的貯存穩定性和較好的流動性；且本專利技術的制備方法簡單，制備周期短，使用的原料廉價易得，無需特殊設備，適合規模化生產，有望獲得工業化應用。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術做進一步詳細、完整地說明。實施例1在1000L的不銹鋼反應釜中加入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膽由聚四氟乙烯料制成的耐腐蝕容器中，充分攪拌1小時后，用噴淋泵保持2升每分鐘的流量注入到經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5小時；在200°C，-0. OSMI^a的負壓條件下脫出填料中副產物及過剩未反應物，即得硅橡膠補強用憎水性填料。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的不銹鋼反應釜中加入50kg氣相二氧化硅和5kg八甲基環四硅氧烷，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。反應溫度為220°C，恒溫并保持回流攪拌反應5小時，其余內容同實施例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的不銹鋼反應釜中加入50kg氣相二氧化硅和IOkg八甲基環四硅氧烷，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的不銹鋼反應釜中加入50kg氣相二氧化硅和12kg八甲基環四硅氧烷，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硅橡膠，具體操作如下依次取上述6種憎水性填料各30質量份分別加入到粘度為20000cp、乙烯基含量為0. 35% (質量比)、100質量份的乙烯基硅油中，在捏合機作用下常溫煉制2小時，然后升溫到140°C煉制2小時，再真空1小時，制成基礎膠，依次記為a f。將未作處理的親水性二氧化硅30質量份加入到粘度為20000cp、乙烯基含量為 0. 35% (質量比)、100質量份的乙烯基硅油及3質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，常溫煉制2小時，再升溫到140°C煉制2小時，再真空1小時，制成基礎膠，記為g。取上述基礎膠a g各100克，分別加入5000ppm的鉬金絡合物0. 2克，混合，制成注體硅橡膠A劑；取上述基礎膠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硅橡膠及由未經處理的氣相二氧化硅填料制備的液態硅橡膠的A劑、B劑的粘度(25°C)隨存放天數的變化數據，粘度測試方法參照標準GB/T5561-1994。表1實施例7所制備的液態硅橡膠的粘度隨存放天數的變化數據權利要求1.，其特征在于，包括如下步驟a)在反應容器中加入100質量份的填料，升溫到60 150°C，進行抽真空脫水處理；b)將5 25質量份的硅化物和1 10質量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進行預水解；c)將步驟b)得到的預水解產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4 8小時；d)在150 250°C，負壓條件下脫出填料中副產物及過剩未反應物，即得液態硅橡膠補強用憎水性填料。2.根據權利要求1所述的制備液態硅橡膠補強用憎水性填料的方法，其特征在于，步驟a)中所述的反應容器包括以下結本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種制備液態硅橡膠補強用憎水性填料的方法，其特征在于，包括如下步驟：ａ）在反應容器中加入１００質量份的填料，升溫到６０～１５０℃，進行抽真空脫水處理；ｂ）將５～２５質量份的硅化物和１～１０質量份的水解催化劑注入一耐腐蝕容器中，進行預水解；ｃ）將步驟ｂ）得到的預水解產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４～８小時；ｄ）在１５０～２５０℃，負壓條件下脫出填料中副產物及過剩未反應物，即得液態硅橡膠補強用憎水性填料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王超，陸磊，徐文俊，
申請(專利權)人：江蘇天辰硅材料有限公司，
類型：發明
國別省市：32