CN105199051A - 透明有机硅材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明有机硅材料及其制备方法，其包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷10～50份、聚乙二醇40～60份、玻璃纤维20～70份、对苯二异氰酸酯10～50份、羧甲基纤维素20～60份、丙烯酰基硅氧烷40～70份、异壬酸异壬酯40～50份、新戊二醇二丙烯酸酯10～20份、二氧化钛4～10份、紫外光吸收剂15～30份。其制备方法是：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至70～80℃，反应2～3h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至100～120℃，反应20～30min，冷却。本发明的透明有机硅材料具有良好的透光性能和稳定性。

Description

透明有机硅材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种透明有机硅材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。
由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
中国专利申请201210533200.4公开了一种有机硅材料的制备方法,该制备方法采用水解原料、聚合甲基硅醇的活化、可溶性硅溶液的制备、水合铝离子的制备和透明有机硅材料的制备等步骤，具有实验设备简单、工艺流程短、切合实际生产应用，环境污染小以及低能耗等特点。采用本发明提供的透明有机硅材料的制备方法所制得的透明有机硅材料具有特殊的结构，精细的微粒，极好的悬浮性和纯白的外观，可部分代替钛白粉或硅酸铝的应用。本发明适用于涂料、塑料、橡胶等产品添加剂的使用。但是该有机硅材料的透光率低，稳定性一般。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种透明有机硅材料及其制备方法，透光率高，稳定性好。
本发明采用以下技术方案：
透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷10～50份、聚乙二醇40～60份、玻璃纤维20～70份、对苯二异氰酸酯10～50份、羧甲基纤维素20～60份、丙烯酰基硅氧烷40～70份、异壬酸异壬酯40～50份、新戊二醇二丙烯酸酯10～20份、二氧化钛4～10份、紫外光吸收剂15～30份。
作为优选，透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷30份、聚乙二醇50份、玻璃纤维50份、对苯二异氰酸酯30份、羧甲基纤维素40份、丙烯酰基硅氧烷50份、异壬酸异壬酯45份、新戊二醇二丙烯酸酯15份、二氧化钛6份、紫外光吸收剂23份。
作为优选，所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
作为优选，二氧化钛的粒径大小为10～200μm。
上述透明有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至70～80℃，反应2～3h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至100～120℃，反应20～30min，冷却即可。
有益效果
本发明的透明有机硅材料具有良好的透光性能，新戊二醇二丙烯酸酯的加入提高了本发明的透光率，采用本发明的制备方法可以明显降低固化收缩率，提高产品的稳定性。
具体实施方式
实施例1
透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷30份、聚乙二醇50份、玻璃纤维50份、对苯二异氰酸酯30份、羧甲基纤维素40份、丙烯酰基硅氧烷50份、异壬酸异壬酯45份、新戊二醇二丙烯酸酯15份、二氧化钛6份、紫外光吸收剂23份。
所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
二氧化钛的粒径大小为100μm。
上述透明有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至75℃，反应2.5h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至110℃，反应25min，冷却即可。
实施例2
透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷10份、聚乙二醇40份、玻璃纤维20份、对苯二异氰酸酯10份、羧甲基纤维素20份、丙烯酰基硅氧烷40份、异壬酸异壬酯40份、新戊二醇二丙烯酸酯10份、二氧化钛4份、紫外光吸收剂15份。
所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
二氧化钛的粒径大小为10μm。
上述透明有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至70℃，反应2h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至100℃，反应20min，冷却即可。
实施例3
透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷50份、聚乙二醇60份、玻璃纤维70份、对苯二异氰酸酯50份、羧甲基纤维素60份、丙烯酰基硅氧烷70份、异壬酸异壬酯50份、新戊二醇二丙烯酸酯20份、二氧化钛10份、紫外光吸收剂30份。
所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
二氧化钛的粒径大小为200μm。
上述透明有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至80℃，反应3h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至120℃，反应30min，冷却即可。
对比例1
与实施例1相同，不同在于：不加新戊二醇二丙烯酸酯。
透明有机硅材料，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷30份、聚乙二醇50份、玻璃纤维50份、对苯二异氰酸酯30份、羧甲基纤维素40份、丙烯酰基硅氧烷50份、异壬酸异壬酯45份、二氧化钛6份、紫外光吸收剂23份。
所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
二氧化钛的粒径大小为100μm。
上述透明有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、二氧化钛混合均匀，升温至75℃，反应2.5h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至110℃，反应25min，冷却即可。
对比例2
与实施例1的原料及含量相同，不同在于制备方法：将所有原料混合后，升温至110℃，反应25min，冷却。
性能测试
对实施例1～4和对比例1的产品进行性能测试，结果见表1:
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
透光率% 99 99 98 99 86 96
固化收缩率% 0.12 0.13 0.13 0.12 0.10 0.58
结论：本发明的透明有机硅材料具有良好的透光性能，新戊二醇二丙烯酸酯的加入提高了本发明的透光率，采用本发明的制备方法可以明显降低固化收缩率，提高产品的稳定性。

Claims (5)

1.透明有机硅材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷10～50份、聚乙二醇40～60份、玻璃纤维20～70份、对苯二异氰酸酯10～50份、羧甲基纤维素20～60份、丙烯酰基硅氧烷40～70份、异壬酸异壬酯40～50份、新戊二醇二丙烯酸酯10～20份、二氧化钛4～10份、紫外光吸收剂15～30份。
2.根据权利要求1所述的透明有机硅材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：乙烯基三甲氧基硅烷30份、聚乙二醇50份、玻璃纤维50份、对苯二异氰酸酯30份、羧甲基纤维素40份、丙烯酰基硅氧烷50份、异壬酸异壬酯45份、新戊二醇二丙烯酸酯15份、二氧化钛6份、紫外光吸收剂23份。
3.根据权利要求1所述的透明有机硅材料，其特征在于，所述紫外光吸收剂为苯并三唑类吸收剂。
4.根据权利要求1所述的透明有机硅材料，其特征在于，二氧化钛的粒径大小为10～200μm。
5.基于权利要求1所述的透明有机硅材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将乙烯基三甲氧基硅烷、聚乙二醇、玻璃纤维、对苯二异氰酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酰基硅氧烷、异壬酸异壬酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二氧化钛混合均匀，升温至70～80℃，反应2～3h，冷却至室温，加入紫外光吸收剂，升温至100～120℃，反应20～30min，冷却即可。
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