CN106751859A - 一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法 - Google Patents

一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法，具体为：氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油、白炭黑处理剂、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷用行星搅拌机混合后，加入微波处理的亲水型气相白炭黑，混合均匀后，真空‑0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂、催化剂、偶联剂、稳定剂，混合均匀后，真空‑0.097至‑0.092Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装；本发明创造性的采用微波处理的方式对亲水型气相白炭黑进行处理，使其表面的游离水分含量低于0.1％，呈现出疏水性，所制备的化硅橡胶表面光洁，颗粒极少，性能十分优异。

Description

一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法
技术领域
本发明属于单组份室温硫化硅橡胶技术领域，具体涉及一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法。
背景技术
有机硅酮密封胶领域中，脱醇型单组份因其环保性、无腐蚀性、经济性，广泛用于建筑、电子电气、航空航天、汽车工业、医药卫生等领域的粘结和密封。
以烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，表面处理的气相白炭黑作为填料、甲基三甲氧基硅烷为交联剂、有机锡作为催化剂、氨基硅烷为增粘剂的醇型透明体系原材料易得，不需要特殊的助剂。但采用表面处理的疏水气相白炭黑，价值昂贵，经济上不可取。
白炭黑因其表面存在的羟基使其与基础聚合物浸润性极差，配制的胶体表面不光洁，存在或多或少的颗粒。在存放过程中粘度增加，甚至结构化；深层固化差。亲水型白炭黑在醇型体系中很少直接采用。
国内外关于以白炭黑为填料制取醇型透明胶的制法的专利和文献很多。申请号201310374663.5提及产品的储存和抗黄变性能，以其方法制备硅酮胶其固化速度不具备快速固化的性能。US,4467063提供一种六甲基二硅氮烷处理储存过程中的游离羟基和醇，获得较好的储存效果，但其采用填料为D4表面处理的气相白炭黑。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种以亲水型气相白炭黑为填料，通过微波前期处理亲水型气象白炭黑从而获得表面光洁，颗粒极少的脱醇型单组份室温硫化硅橡胶的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。
一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法，包括以下步骤:
(1)将亲水型气相白炭黑在2000-3000MHz的微波下脱水处理3-60min，直至白炭黑游离水分含量低于0.3％；
(2)按如下质量组分配比准备原料：
(3)氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油、白炭黑处理剂、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷用行星搅拌机混合后，加入填料(1)中亲水型气相白炭黑，分散均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂、催化剂、偶联剂、稳定剂，真空-0.097至-0.092Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种单组份室温快速固化透明脱醇型硫化硅橡胶。
其中，所述微波脱水时微波的频率为2450MHz。
所述的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的封端剂为甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者几种的混合物，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为2000-100000mPa·s。
所述的增塑剂二甲基硅油的粘度为100-2000mPa·s。
所述白炭黑处理剂为六甲基二硅氮烷、八甲基环四硅氮烷一种或者几种的混合物。
所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基醋酸锡、二丁基月桂酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或者几种的混合物。
所述填料为亲水型气相白炭黑，其比表面积为50-380m2/g，游离水分含量不高于0.3％。
所述的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧,丙氧)丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或者几种的混合物。
所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或者几种的混合物。
所述的稳定剂为六甲基环三硅氮烷或六甲基二硅氮烷，八甲基环四硅氮烷中的一种或者两种的混合物。
本发明的技术效果为：本发明创造性的采用微波处理的方式对亲水型气相白炭黑进行处理，使其表面的游离水分含量低于0.1％，呈现出疏水性，能够较好的利用于醇型透明胶的制法中，并且通过微波处理后气相白炭黑表面羟基极大减少，使其在基础聚合物浸润性变好，配制的胶体表面光洁，存在极少的颗粒，所制备的化硅橡胶表面光洁，颗粒极少，性能十分优异。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述：
实施例1
(1)将亲水型气相白炭黑在2450MHz的微波下脱水处理20min，得到离水分含量低于0.2％白炭黑；
(2)25℃、氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油20份、白炭黑处理剂六甲基二硅氮烷2份、20000mPa·s的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷100份用行星搅拌机混合后，加入填料(1)中处理的150㎡/g的亲水型气相白炭黑8份，混合均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂甲基三甲氧基硅烷3份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.25份、偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、稳定剂六甲基环三硅氮烷1.5份，混合均匀后，真空-0.097Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种单组份室温快速固化透明脱醇型硫化硅橡胶。
实施例2
(1)将亲水型气相白炭黑在2450MHz的微波下脱水处理30min，得到离水分含量低于0.1％白炭黑；
(2)25℃、氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油30份、白炭黑处理剂八甲基环四硅氮烷5份、30000mPa·s的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷100份用行星搅拌机混合后，加入填料(1)中处理的350㎡/g的亲水型气相白炭黑16份，混合均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂乙烯基三甲氧基硅烷5份、催化剂二丁基月桂酸锡0.45份、偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.7份、稳定剂六甲基二硅氮烷1.5份，混合均匀后，真空-0.097Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种单组份室温快速固化透明脱醇型硫化硅橡胶。
实施例3
(1)将亲水型气相白炭黑在2450MHz的微波下脱水处理10min，得到离水分含量低于0.3％白炭黑；
(2)25℃、氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油25份、白炭黑处理剂六甲基二硅氮烷3份、40000mPa·s的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷100份用行星搅拌机混合后，加入填料(1)中处理的270㎡/g的亲水型气相白炭黑20份，混合均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂甲基三丙氧基硅烷6份、催化剂辛酸亚锡0.25份、偶联剂γ-(2,3-环氧,丙氧)丙基三甲氧基硅烷1份、稳定剂六甲基环三硅氮烷2份，混合均匀后，真空-0.097Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种单组份室温快速固化透明脱醇型硫化硅橡胶。
对比例1
25℃、氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油20份、白炭黑处理剂六甲基二硅氮烷2份、20000mPa·s的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷100份用行星搅拌机混合后，加入105℃热气流烘干12h的亲水型气相白炭黑8份，混合均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂甲基三甲氧基硅烷3份、催化剂二月桂酸二丁基锡0.25份、偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、稳定剂六甲基环三硅氮烷1.5份，混合均匀后，真空-0.097Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种硫化硅橡胶。
将按照上述步骤制备的室温硫化透明单组分醇型硅橡胶密封剂，在25℃，50％HR湿度条件下，测试其表面性能。性能参见附表1
由表1可以看出，本发明实施例各通过比较样和实施样的对照，一种以微波处理亲水型白炭黑制取的脱醇型硅橡胶的表面颗粒明显好于常规方法获得的硅橡胶。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种以微波处理亲水型白炭黑制备脱醇型硅橡胶的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将亲水型气相白炭黑在2000-3000MHz的微波下脱水处理3-60min，直至白炭黑游离水分含量低于0.3％；
(2)按如下质量组分配比准备原料：
(3)氮气保护下，将增塑剂二甲基硅油、白炭黑处理剂、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷用行星搅拌机混合后，加入填料(1)中处理的亲水型气相白炭黑，混合均匀后，真空-0.090Mpa脱出低沸物30min，之后依次加入交联剂、催化剂、偶联剂、稳定剂，混合均匀后，真空-0.097至-0.092Mpa脱除低沸物30min，然后移至挤出机，压出灌装，得到一种单组份室温快速固化透明脱醇型硫化硅橡胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述微波脱水时微波的频率为2450MHz。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的封端剂为甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者几种的混合物，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的粘度为2000-100000mPa·s。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的增塑剂二甲基硅油的粘度为100-2000mPa·s。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述白炭黑处理剂为六甲基二硅氮烷、八甲基环四硅氮烷一种或者几种的混合物。
6.根据权利要求1-2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基醋酸锡、二丁基月桂酸锡、二月桂酸二丁基锡中的一种或者几种的混合物。
7.根据权利要求1-2所述的制备方法，其特征在于：所述填料为亲水型气相白炭黑，其比表面积为50-380m2/g，游离水分含量不高于0.1％。
8.根据权利要求6-7所述的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧,丙氧)丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或者几种的混合物。
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