CN102174259A - 一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法 - Google Patents

一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法 Download PDF

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葛建芳
胡新嵩
崔少伟
莫万全
黄德裕
向洪平
程少辉
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Zhongkai University of Agriculture and Engineering
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GUANGZHOU GLORYSTAR CHEMICAL CO Ltd
Zhongkai University of Agriculture and Engineering
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Abstract

本发明公开了一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于包括下列步骤：将一定量的钛酸异丙酯与羟基硅油置于反应器中，在50℃-65℃通过剧烈搅拌进行反应，同时加装冷凝回流装置。待反应进行三小时后，75℃-85℃减压蒸馏除去异丙醇，即得钛酸硅氧烷酯催化剂(简称为TiOSi)。本发明合成制备了一种可以有效防止胶料黄变的催化剂，通过钛酸异丙酯与羟基硅油的酯交换反应生成无色透明含钛有机硅氧烷化合物即钛酸硅氧烷酯，可用于脱醇型室温硫化硅橡胶的硫化催化，可有效防止胶料黄变，延长胶料贮存期。

Description

一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及单组份脱醇型室温硫化硅橡胶技术领域，特别是一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法。
背景技术
单组份脱醇型有机硅密封胶简称为RTV-1在室温下遇湿气在一定时间内硫化，使用极其方便。广泛应用于建筑、电子、汽车制造等领域，有良好的粘接性、电气绝缘性、耐候性，发展前景广阔。
RTV-1的硫化需要加入催化剂，常用的催化剂是有机锡类及其与有机钛类催化剂配合使用的催化剂。在有机钛类催化剂的使用过程中会发生胶料的黄变。为了防止黄变的发生，人们也提出了解决的方法。如使用含β-二酮和柠檬酸酯两种螯合剂的钛酸酯螯合剂做催化剂，如日本，特开平7-304953.1995。使用钛酸钛酸异丙酯与叔丁醇经过酯交换反应制备钛酸叔丁酯也可用于防止RTV-1的黄变如EP 743 443.1996。实验表明，采用钛酸酯(非络合型)助催化剂，易产生胶料凝胶化，不利于胶料贮存和使用。
另外，在使用有机钛化合物催化剂的过程中，容易使胶料泛黄。如化工部晨光化工研究院制备的一种透明脱醇型室温硫化硅橡胶(蘧建星，《透明脱醇型单组分室温硫化硅橡胶》，有机硅材料及应用[J]1997(6)：5-8)的硫化、操作及贮存稳定性都很好，但是胶料还是有一定的黄变，因为使用的钛络合物催化剂的问题。而在使用钛酸酯β-二酮螯合物作催化剂或添加β-二酮作稳定剂来配置RTV-1时胶料也出现了黄变的问题(黄文润，《单组份室温硫化硅橡胶的配置(八)》，有机硅材料[J]2003，17(5)：32-37)。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，制备出来的催化剂兼具催化与结构控制剂功能，防止胶料黄变，且有利于胶料贮存稳定性改善。
本发明的目的通过以下技术方案来实现。
一种用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于包括下列步骤：将钛酸异丙酯与羟基含量6-10％的羟基硅油剧烈搅拌混合，50℃-65℃缩合反应，75℃-85℃减压蒸馏，消除异丙醇，即得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi。
其中钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯10％-60％；羟基硅油40％-90％。
更进一步来说钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯：14.4％，羟基硅油：85.6％；
或者是钛酸异丙酯：50.3％，羟基硅油：49.7％；
或者是钛酸异丙酯：25.2％，羟基硅油：74.8％；
或者是钛酸异丙酯：16.9％，羟基硅油：83.1％。
同时还加装冷凝回流装置，待50℃-65℃缩合反应进行三小时后，再进行75℃-85℃的减压蒸馏。
技术相比具有以下优点：
本发明制备的催化剂是脱醇型室温硫化硅橡胶的固化催化剂，是一种含钛硅催化剂，其中羟基硅油与钛酸异丙酯进行酯交换缩合过程，有利于提高催化剂的稳定性，有效避免胶料黄变；羟基硅氧烷与硅胶基体相容性好，同时发挥结构控制剂作用，避免凝胶产生，保持体系的稳定。本发明所合成催化剂，提出了一种新的催化剂制备思路，合成的催化剂体系与之前的催化剂体系截然不同，而且新型催化剂兼具催化剂与结构控制剂功能，防止胶料黄变，且有利于胶料贮存稳定性改善。
总之，本发明合成制备了一种可以有效防止胶料黄变的催化剂，通过钛酸异丙酯与羟基硅油的酯交换反应生成无色透明含钛有机硅氧烷化合物即钛酸硅氧烷酯，可用于脱醇型室温硫化硅橡胶的硫化催化，可有效防止胶料黄变，延长胶料贮存期。
具体实施方式
本发明用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，包括下列步骤：
一种用于脱醇硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，包括下列步骤：将一定量的钛酸异丙酯与羟基硅油置反应器内，50℃-65℃通过搅拌剧烈缩合反应，同时，通过冷凝装置将没有反应的钛酸酯回收。待反应进行三小时后，75℃-85℃减压蒸馏，消除异丙醇，即得钛酸硅氧烷酯催化剂。
其中钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯10％-60％；羟基硅油40％-90％。
下面是钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数配比的具体实施例：
实施例一
钛酸异丙酯：14.4％，羟基硅油：85.6％。通过本实施例所得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi在硅胶性能的测试中硅胶表面干固4320min，外观上透明，贮存期为12个月以上。
实施例二
钛酸异丙酯：50.3％，羟基硅油：49.7％。通过本实施例所得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi在硅胶性能的测试中硅胶表面干固120min，外观上透明，贮存期为3个月以上。
实施例三
钛酸异丙酯：25.2％，羟基硅油：74.8％。通过本实施例所得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi在硅胶性能的测试中硅胶表面干固35min，外观上透明，贮存期为12个月以上。
实施例四
钛酸异丙酯：16.9％，羟基硅油：83.1％。通过本实施例所得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi在硅胶性能的测试中硅胶表面干固80min，外观上透明，贮存期为12个月以上。
如果在制备催化剂时钛酸异丙酯与羟基硅油的配比为100∶0时所得产品在硅胶性能的测试中存在下述缺点：硅胶外观逐渐变黄，且胶料发生凝胶化。可见本发明所述的技术方案得到的产品对硅胶性能的影响可以解决现有技术的不足。

Claims (7)

1.一种用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于包括下列步骤：将钛酸异丙酯与羟基含量6-10％的羟基硅油剧烈搅拌混合，50℃-65℃缩合反应，75℃-85℃减压蒸馏，消除异丙醇，即得钛酸硅氧烷酯催化剂TiOSi。
2.根据权利要求1所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于：钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯10％-60％；羟基硅油40％-90％。
3.根据权利要求2所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯：14.4％；羟基硅油：85.6％。
4.根据权利要求2所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯：50.3％；羟基硅油：49.7％。
5.根据权利要求2所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯：25.2％；羟基硅油：74.8％。
6.根据权利要求2所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于钛酸异丙酯与羟基硅油按重量百分数计算：钛酸异丙酯：16.9％；羟基硅油：83.1％。
7.根据权利要求2-6任一权利要求所述的用于脱醇型硅橡胶抗黄变含钛催化剂的制备方法，其特征在于：还加装冷凝回流装置，待50℃-65℃缩合反应进行三小时后，再进行75℃-85℃的减压蒸馏。
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