CN103923493B - 一种氢化硅油处理多孔材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氢化硅油处理多孔材料的方法，以含氢量0.1-0.8%的氢化硅油配合硅烷偶联剂、水性溶剂制备可水稀释的氢化硅油处理剂，并通过热处理、抽滤、烘干等工艺对多孔材料表面及内部孔隙进行处理，处理后的多孔材料不封孔，具有超疏水性，可以有效隔离水汽、污染物等腐蚀介质对材料的侵蚀，用于金属、无机硅酸盐、有机高分子等多孔材料等表面处理，保证材料在各种环境中的孔隙率、械性强度等性能保持稳定，该处理方法可以用于隔热材料、隔音吸声材料、低密度结构材料等多孔性材料的保护。

Description

一种氢化硅油处理多孔材料的方法

技术领域

本发明涉及一种氢化硅油处理多孔材料的方法。

背景技术

多孔材料具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点，在许多领域都有着广泛的应用。它们的孔洞与外界贯通，具有高孔隙率高透气性的同时，无法阻止水汽、腐蚀介质向材料内部渗透，如雨水的冲刷，一旦渗水后，由于水的蒸发较慢，长期下去就会使多孔材料出现侵蚀，造成材料性能的降低甚至影响到多孔材料的使用寿命。而氢化硅油在一定条件下可以反应缩聚成低表面张力的高分子硅氧烷，用它无机多孔材料，就会在材料的孔中形成一层硅氧烷薄膜，分散在孔壁上，不会堵塞通道，还具有良好的防水性能。它能防止多孔性材料由于渗水而造成的损害，由于用氢化硅油处理过的材料，具有长期疏水疏油性，可以抑制污染物粘附在孔隙表面堵塞孔隙，改性以多孔材料在各种环境中的性能稳定性，提高了其使用寿命，扩大了应用领域，可以对隔音消音材料、隔热材料、轻质结构材料进行表面处理，在航空、航天、化工、建材、石化、机械、医药和环保等诸多领域具有很好的应用前景。

发明内容

本发明为一种氢化硅油处理多孔材料的方法，利用氢化硅油与空气中的二氧化碳、水、金属离子等反应缩聚生成疏水性高分子硅氧烷的性质，将特定含氢量的氢化硅油与水性溶剂混合溶解，并添加硅烷偶联剂提高其界面附着力，制备一定溶度的处理剂，加水稀释后通过热处理、抽滤、烘干等工艺对多孔材料进行处理。

本发明主要解决以下几个问题：（1）由于氢化硅油的疏水疏油性较强，所以通过条件试验筛选合适含氢量的氢化硅油以及溶解度好的水性溶剂以制备兑水后分散效果好的氢化硅油处理剂；（2）氢化硅油处理剂对无机硅酸盐、金属、高分子多孔材料表面进行处理，通过选用适当的硅烷偶联剂提高其在材料表面的附着力；（3）研究处理后多孔材料在隔音吸音、隔热等领域的应用状况。

为解决以上技术问题，所采用的技术方案如下：

1.制备氢化硅油处理液，以质量分数计，在搅拌釜中加入10-30份氢量0.1-0.8%的氢化硅油，0-5份硅氧烷偶联剂，10-80份亲水性溶剂，搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂。

2.多孔性介质的表面处理，在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量8-15倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔材料（约15-25min），在20-80℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌20-60min，然后过滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔材料。过滤液留着下次处理重复使用，同步补加氢化硅油。

利用本发明方法处理的多孔性无机材料不封孔且具有超疏水性，可以有效隔离水汽、污染物等对材料的侵蚀，保证材料在各种环境中的孔隙率，处理后的材料可以应用于隔音吸声材料及防水保温材料等。

由于采用了上述方案，产生的效果是显而易见的：以该方法处理多孔材料，将有效成分含氢硅油稀释并兑水使用，降低了成本，采用环保型的水性溶剂溶解法取代常用的乳化法，安全环保，也避免了亲水的乳化剂对疏水性产生的不利影响，处理后的多孔材料具备疏水疏油的超疏水性。配方中的硅烷偶联剂进一步增强了涂料树脂与基材、树脂与填料间的结合力与附着力，保持了环保性及较好的性价比，耐久性更佳，具有优异的市场前景。

附图说明

附图1为本发明工艺流程图；

1、搅拌釜，2、板框压滤机。

具体实施方式

实施例1～5为制备氢化硅油处理多孔材料的制造方法

配方工艺

实施例1：

配方及处理工艺如下：

以质量分数计，在搅拌釜中加入20份含氢量0.8%的氢化硅油，0-5份硅氧烷偶联剂，2份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，30份丙酮，48份丁醇,搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂。

在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量10倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔硅酸盐材料（投料过程约15-25min），在20℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌30min，然后过滤滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔材料，该多孔硅酸盐材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角158°，具有超疏水性。过滤液留着下次处理重复使用（同步补加氢化硅油）。

实施例2：

配方及工艺如下：

以质量分数计，在搅拌釜中加入30份含氢量0.5%的氢化硅油，1份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，40份丁酮，29份乙醇,搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂。

在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量15倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔硅酸盐材料（投料过程约15-25min），在30℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌30min，然后过滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔材料，该多孔材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角158°，具有超疏水性。

实施例3：

配方及工艺如下：

以质量分数计，在搅拌釜中加入10份含氢量0.1%的氢化硅油，3份环氧丙基三甲氧基硅烷，60份丙酮，27份乙醇，搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂；在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量5倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔硅酸盐材料（投料过程约15-25min），在80℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌60min，将多孔材料分散液抽滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔硅酸盐材料，该多孔材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角150°，具有超疏水性。

实施例4：

配方及工艺如下：

以质量分数计，在搅拌釜中加入20份氢量0.5%的氢化硅油，1份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，30份丁酮，49份乙醇，搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂；在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量5倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔无机硅酸盐材料（投料过程约15-25min），在60℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌60min，将多孔材料分散液抽滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔硅酸盐材料，该多孔材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角160°，具有超疏水性。

实施例5：

配方及工艺如下：

以质量分数计，在搅拌釜中加入15份氢量0.8%的氢化硅油，5份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，40份丙酮，40份丙二醇，搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂；在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔填料量5倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔硅酸盐材料（投料过程约15-25min），在70℃下均匀滴加预处理剂，加完后搅拌60min，将多孔材料分散液抽滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔硅酸盐材料，该多孔硅酸盐材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角155°，具有超疏水性。

Claims (1)

1.一种氢化硅油处理多孔材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

以质量份数计，在搅拌釜中加入20份氢量0.5%的氢化硅油，1份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，30份丁酮，49份乙醇，搅拌溶解后得到氢化硅油处理剂；在一带搅拌与加热装置的釜中加入需处理多孔性填料量5倍的水，启动搅拌，同时缓慢投入需要处理的多孔无机硅酸盐材料，投料过程为15-25min，在60℃下均匀滴加所述氢化硅油处理剂，加完后搅拌60min，将多孔材料分散液抽滤、烘干、破碎至需要的粒度，得到氢化硅油处理的多孔硅酸盐材料，该多孔材料的孔隙在处理后不封闭，水接触角160°，具有超疏水性。