[發明專利]沉淀法二氧化硅的表面處理方法及其應用

有效

• 申請號: 200910045579.2
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101481549A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 賈麗亞;楊一力;李培
• 申請（專利權）人: 藍星有機硅（上海）有限公司
• 主分類號: C09C1/28
• 分類號: C09C1/28;C09C3/12
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所（普通合伙）
• 代理人: 翟 羽

【技術領域】

本發明涉及二氧化硅技術領域，具體地說，是一種沉淀法二氧化硅的表 面處理方法及其應用。

【背景技術】

硅生膠的分子鏈非常柔軟，鍵間相互作用弱，它交聯后強度很低，拉伸 強度只有數kg/cm²，必須用補強材料增強才有可利用的力學強度。微粒二氧 化硅是普遍使用的材料，加入二氧化硅填料后可大幅地提高硅橡膠的機械性 能。

二氧化硅表面有OH，這使得它與硅橡膠之間可以形成氫鍵，這種氫鍵作 用一方面既有助于提高硅橡膠的機械性能；另一方面，二氧化硅上面的OH 也使得它與硅橡膠潤濕性不好，膠料由于二氧化硅的填充粘度迅速增大，加 工困難，并且膠料在存放時會因結構化而變硬或粘度再次變大。

因此，二氧化硅填加到橡膠中時，常常需要對二氧化硅進行表面處理。 德國專利號DE2628975和DE2729244描述了通過具有低吸水性特征的親水 性沉淀二氧化硅與硅油或二甲基二氯硅烷反應制備疏水性二氧化硅的方法； DE2628975專利公開的方法是通過將疏水化劑(硅油)加入到干燥的沉淀二 氧化硅中來進行反應的；DE2729244專利公開的的方法是疏水化劑(二甲基 二氯硅烷)被直接引入沉淀二氧化硅懸浮液中。在這兩種情況下，在疏水化 步驟之后，在高溫下、即在200和400℃之間進行熱處理，其缺點是沉淀二氧 化硅的如此疏水化，不僅對設備有更高的要求，同時從制備液體型硅橡膠產 品來講，也不是一種更簡便，易工業化與經濟的方法。

制備帶二氧化硅的反應性硅油的混合物，需要將粉狀的二氧化硅混入硅 油中，在這一過程中能夠獲得均勻分布的二氧化硅是相當重要的；除此之外， 另外一個要克服的問題是懸浮液的流動性；在硅油中引入小粒子的二氧化硅 將導致其粘度的明顯提高；過高的粘度將不利于液體硅橡膠流動，混合成型、 擠出與加工。因此，二氧化硅在硅油中的均勻分散，有合適的流動性，有較 好的機械性能水平的制備路線成為當今研究的重點問題之一。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種沉淀法二氧化硅的表 面處理方法及其應用。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種沉淀法二氧化硅的表面處理方法，其具體步驟為：

(1)70～100份聚硅氧烷與增容劑在氮氣氣氛下先混合，其中，增容劑 占二氧化硅重量的8～20％；

所述的增容劑選自六甲基二硅氮烷，1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氮 烷，六甲基環三硅氮烷，八甲基環四硅氮烷中的一種或者幾種混合物；

所述的增容劑優選六甲基二硅氮烷；

(2)70～100份的沉淀法二氧化硅采用分步漸次減少的加料法加入，每 次加料攪拌時間為20～60分鐘，得到混合物，混合物在130℃以下反應3～ 12小時；

加料攪拌時間優選為30分鐘，混合物的反應時間優選為10小時；

(3)將步驟(2)得到的混合物進行抽真空，為了除去反應過程中產生 的小分子，溫度為130～160℃，時間為3～12小時；將反應性的端羥基聚硅 氧烷加入，攪拌均勻；得到的懸浮液再經三輥機研磨，得到均勻的二氧化硅 及聚硅氧烷的懸浮液；

溫度優選為140℃，時間優選為12小時。

本發明制備的沉淀法二氧化硅在液體型聚硅氧烷體系中的應用：將上述 懸浮液與不同的聚硅氧烷混合，再加入其它填料，配以適當的交聯劑，就可 以制備不同性能的液體硅橡膠產品。硅橡膠產品可以在室溫或在較高的溫度 下(通常小于100℃)硫化成彈性體，包裝形式通常為雙組分體系，在雙組分 體系中，其中一個組分為縮聚反應的催化劑，這種催化劑可以是一種金屬混 合物，可以為有機錫的混合物，如二月桂酸二丁基錫混合物；這種組分中也 可以包含交聯劑。

與現有技術相比，本發明的積極效果是：

(1)本發明制備的具有流動性的懸浮液，而且隨時間這種懸浮體依然是 穩定的，并且適合用泵運輸，混合，成型以及擠出等，同時還在于不以最終 機械性能的降低為代價；

(2)本發明制備的二氧化硅在硅油中均勻分布，懸浮液具有很好的流動 性，貯存過程中的穩定性，彈性體具有合適的機械性能；制備二氧化硅/聚硅 氧烷懸浮液，能夠簡單使用，經濟而且容易工業化。

【具體實施方式】