[發(fā)明專(zhuān)利]一種白炭黑填充硅橡膠的抗結(jié)構(gòu)化控制劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310197260.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103242534A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭華龍;鄭洪良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇麒祥高新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G77/44
• 分類(lèi)號(hào): C08G77/44;C08G77/26;C08L83/10;C08L83/08;C08K3/36;C07F7/10
• 代理公司: 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 謝觀素

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)硅聚合物和硅橡膠助劑領(lǐng)域，具體涉及一種白炭黑填充硅橡膠的抗結(jié)構(gòu)化控制劑及其制備方法。

背景技術(shù)

硅橡膠配方中通常使用白炭黑進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，白炭黑如氣相法和沉淀法白炭黑對(duì)于硅橡膠具有非常好的補(bǔ)強(qiáng)效果，但是由于白炭黑比表面積大，而且表面含有大量的硅羥基，白炭黑粒子之間有硅羥基之間的氫鍵作用，容易形成白炭黑填料網(wǎng)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化現(xiàn)象，這就是Payne效應(yīng)，導(dǎo)致硅橡膠加工流變性差、返煉困難、儲(chǔ)存期短，而且由于其門(mén)尼粘度高容易引起充模不滿等問(wèn)題。一般在硅橡膠配方中加入抗結(jié)構(gòu)化控制劑來(lái)減輕白炭黑的團(tuán)聚現(xiàn)象，弱化白炭黑填料網(wǎng)絡(luò)的形成，使白炭黑在硅橡膠中更好的分散而改善硅橡膠的加工流變性。

可以已知的是傳統(tǒng)的抗結(jié)構(gòu)化控制劑有乙烯基硅氮烷、二苯基二羥基硅烷和低粘度羥基硅油，?但這些都存在穩(wěn)定性差，易使膠發(fā)粘，減小拉伸強(qiáng)度，過(guò)大的扯斷伸長(zhǎng)率和永久變形率。另外，中國(guó)專(zhuān)利CN1786053A提出α-烷氧基-ω-羥基低聚二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，該抗結(jié)構(gòu)控制劑還是利用分子中的羥基和烷氧基與白炭黑表面的羥基反應(yīng)，具有一定的抗結(jié)構(gòu)化效果，但是可以已知的是羥基和烷氧基與白炭黑表面上羥基活性不足，反應(yīng)不充分，殘留的分子相當(dāng)于增塑劑，使硅橡膠發(fā)粘，而且降低了硅橡膠的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的抗結(jié)構(gòu)化控制劑活性差，使硅橡膠發(fā)粘的缺點(diǎn)，提供一種白炭黑填充硅橡膠的抗結(jié)構(gòu)化控制劑及其制備方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種白炭黑填充硅橡膠的抗結(jié)構(gòu)化控制劑，具有如下的分子結(jié)構(gòu)式通式Ⅰ：

R₁為H、甲基、乙基、丙基、苯基或C4-C10的直鏈烷基，R₂為H、甲基、乙基，三氟丙基、乙烯基、苯基，?R₃為H、甲基、乙基、三氟丙基、巰丙基、氯丙基、苯基、C3-C10直鏈或支鏈烯基、芳基或芳烷基，n為1-100?（n優(yōu)選為1-20的整數(shù)），?R₄相同或不同并代表H、甲基、乙基、三氟丙基、巰丙基、氯丙基、苯基，R₅為H、甲基、乙基、乙烯基、苯基、C3-C10直鏈或支鏈烯基、芳基或芳烷基。

本發(fā)明中所述白炭黑填充硅橡膠是指白炭黑填充混煉型硅橡膠、白炭黑填充雙組份液體硅橡膠、白炭黑填充單組份室溫膠或白炭黑填充雙組份室溫膠。

本發(fā)明的抗結(jié)構(gòu)化控制劑在電子灌封膠、建筑密封膠、建筑結(jié)構(gòu)膠、太陽(yáng)能光伏組件膠、按鍵膠、織印膠、嬰童用品用膠、泳衣泳帽用膠、密封圈用膠或和涂布膠中的應(yīng)用。

制備上述的一種白炭黑填充硅橡膠的抗結(jié)構(gòu)化控制劑的方法，包括下列步驟：將具有分子式通式Ⅲ的氯硅烷與(SiR₂R₃O)_x于30℃～140℃，在有機(jī)溶劑中通入氮?dú)膺M(jìn)行反應(yīng)保護(hù)、加入催化劑催化反應(yīng)得到通式Ⅱ長(zhǎng)鏈氯硅烷，通式Ⅱ長(zhǎng)鏈氯硅烷再與R₁NH₂在-20℃～120℃反應(yīng)得到通式Ⅰ目標(biāo)產(chǎn)物；

所述的通式Ⅲ的氯硅烷為二苯基甲基氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、三苯基氯硅烷、三甲基氯硅烷、三乙烯基氯硅烷、二乙烯基甲基氯硅烷、二苯基乙烯基氯硅烷、二乙烯基苯基氯硅烷或二甲基三氟丙基氯硅烷中的一種；

所述?(SiR₂R₃O)_x中的x為3-7的整數(shù)；

所述R₁NH₂中的R₁為H、甲基、乙基、丙基、苯基或C4-C10的直鏈烷基；(SiR₂R₃O)_x中的R₂為H、甲基、乙基，三氟丙基、乙烯基、苯基，R₃為H、甲基、乙基、三氟丙基、巰丙基、氯丙基、苯基、C3-C10直鏈或支鏈烯基、芳基或芳烷基。

通式Ⅱ

通式Ⅲ

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述的有機(jī)溶劑是氯仿、乙醚、乙腈、丙酮、丁酮、丁醚、石油醚、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷或環(huán)己烷中的一種或一種以上混合物。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述的催化劑是氯化亞砜、二甲基亞砜、二苯基亞砜、甲基苯基亞砜、苯甲酰胺、甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一種或一種以上混合物。