CN105462258B - 一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅材料领域，具体涉及一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙及其制备方法。所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量0.5‑10份；有机硅树脂的附着量0.5‑5份，脂肪酸的附着量0.5‑5份，偶联剂的附着量0.01‑3.5份。所述方法为将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，加入脂肪酸，搅拌反应后加入偶联剂，混合反应。本发明制备的改性纳米碳酸钙提高了碳酸钙对硅混炼胶的填充增强效果，采用本发明制备的改性纳米碳酸钙替代部分沉淀法白炭黑作为硅混炼胶的填料，在不影响产品基本性能的基础上，大幅度降低了硅混炼胶的原料成本，其产品性能优越，也满足产品要求。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅材料领域，具体涉及一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙及其制备方法。
背景技术
纳米碳酸钙是一种常用的增韧补强填料，主要应用于高档塑料制品、油墨、化学建材、密封胶粘接剂等产品领域，其低廉的价格，良好的性能均使其应用领域不断扩展。在硅橡胶中纳米碳酸钙的补强效果较沉淀法白炭黑差，但每吨纳米碳酸钙价格相比沉淀白炭黑，是其价格的三分之一到二分之一，在节省成本方面有着不可忽视的竞争力，具有较好的发展潜力和应用前景。
碳酸钙为亲水性化合物，导致在实际应用中存在与高聚物相容性不足，分散性差等缺陷，不能达到满意的填充补强效果，通过对纳米碳酸钙进行表面包覆改性，降低碳酸钙的表面能和表面张力，有效防止碳酸钙粒子团聚，提高纳米碳酸钙在硅橡胶中的分散性和相容性，采用改性纳米碳酸钙取代部分沉淀法白炭黑能够有效降低硅橡胶的生产成本，提高利润率，因而，对碳酸钙进行改性具有较好的发展潜力和经济价值。
发明内容
本发明提供了一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙及其制备方法，所制备的改性纳米碳酸钙与硅混炼胶具有更好的相容性，能够更好的分散在硅混炼胶中，在硅橡胶中其加工性能及补强性能大大提升。
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，附着在纳米碳酸钙上的改性硅油(改性硅油附着量)0.5-10份；附着在纳米碳酸钙上的有机硅树脂(有机硅树脂附着量)0.5-5份，附着在纳米碳酸钙上的脂肪酸(脂肪酸附着量)0.5-5份，附着在纳米碳酸钙上的偶联剂(偶联剂附着量)0.01-3.5份。
所述改性纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.05μm，比表面积为20-120m2/g。
制备硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，其特征在于：
所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油1-10份，有机硅树脂1-5份，脂肪酸0.5-5份，偶联剂0.1-5份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，比表面积为10-80m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油或聚醚改性硅油或羟基改性硅油或醇氢基改性硅油中的一种或几种的组合。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷或二甲基二氯硅烷或二苯基二氯硅烷或液体硅橡胶中的一种或几种的组合。
所述脂肪酸是碳原子数目为16-22的脂肪酸或脂肪酸盐中的一种或几种的组合，所述脂肪酸为硬脂酸、月桂酸或油酸中的一种或几种的组合，所述脂肪酸盐为硬脂酸钠、硬脂酸钾或硬脂酸锌中的一种或几种的组合。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷或异丙基三钛酸酯或聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚中的一种或几种的组合。
所述步骤1)混合反应条件为转速800-1800r/min、温度120-140℃，搅拌45-90min。
所述步骤2)搅拌反应条件为转速800-1800r/min、温度60-80℃，搅拌60-90min。
所述步骤3)反应条件为转速800-1800r/min、温度100-120℃，热处理30-45min。
本发明提供的一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙及其制备方法，有益效果如下：
1、本发明采用改性硅油、脂肪酸、有机硅树脂和偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性，能够有效降低碳酸钙的表面能和表面张力，提高纳米碳酸钙在聚合物中的分散性和相容性；
2、利用本发明制备的改性纳米碳酸钙性能与传统脂肪酸改性纳米碳酸钙相比，性能良好，与硅混炼胶具有更好的相容性，在硅橡胶中分散性、耐热性等具有显著的优势。
3、本发明通过优化反应时间、反应温度、搅拌速度，使改性硅油、有机硅树脂、脂肪酸和偶联剂能够物理吸附在纳米碳酸钙的表面，得到的改性碳酸钙对硅混炼胶具有更好的相容性。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量0.5份；有机硅树脂的附着量0.5份，脂肪酸的附着量0.5份，偶联剂的附着量0.01份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.01μm，比表面积为70m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油1份，有机硅树脂3份，脂肪酸2份，偶联剂0.5份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速800r/min、温度120℃，搅拌45min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1000r/min、温度80℃，搅拌90min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速800r/min、温度110℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.1μm，比表面积为50m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷。
所述脂肪酸是硬脂酸。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷。
实施例2
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量0.5份；有机硅树脂的附着量3份，脂肪酸的附着量2份，偶联剂的附着量0.15份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.05μm，比表面积为50m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油5份，有机硅树脂4.5份，脂肪酸3.5份，偶联剂4份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1200r/min、温度140℃，搅拌70min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1200r/min、温度60-80℃，搅拌80min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1300r/min、温度110℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.1μm，比表面积为20m2/g。
所述改性硅油为聚醚改性硅油。
所述有机硅树脂为二甲基二氯硅烷。
所述脂肪酸是硬脂酸钠3份，油酸0.5份。
所述偶联剂为异丙基三钛酸酯。
实施例3
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量10份；有机硅树脂的附着量4.5份，脂肪酸的附着量5份，偶联剂的附着量0.01份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.03μm，比表面积为60m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油10份，有机硅树脂5份，脂肪酸5份，偶联剂2份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1800r/min、温度130℃，搅拌80min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1500r/min、温度70℃，搅拌80min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1600r/min、温度110℃，热处理35min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.1μm，比表面积为30m2/g。
所述改性硅油为羟基改性硅油5份，醇氢基改性硅油5份。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷2份，二甲基二氯硅3份。
所述脂肪酸是硬脂酸4.5份，月桂酸0.5份。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷1份，异丙基三钛酸酯1份。
实施例4
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量5份；有机硅树脂的附着量4.5份，脂肪酸的附着量4份，偶联剂的附着量2.5份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.05μm，比表面积为60m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油8份，有机硅树脂5份，脂肪酸4.5份，偶联剂3份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1700r/min、温度130℃，搅拌80min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1600r/min、温度70℃，搅拌80min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1500r/min、温度120℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.1μm，比表面积为40m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油4份，聚醚改性硅油2份，羟基改性硅油2份。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷2份，二甲基二氯硅烷1份，二苯基二氯硅烷2份。
所述脂肪酸是硬脂酸2.5份，油酸1份，硬脂酸钠1份。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷1份，异丙基三钛酸酯1份，聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚1份。
实施例5
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量8份；有机硅树脂的附着量4.5份，脂肪酸的附着量4.5份，偶联剂的附着量3份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.05μm，比表面积为45m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油9份，有机硅树脂5份，脂肪酸5份，偶联剂4.5份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1700r/min、温度130℃，搅拌80min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1600r/min、温度75℃，搅拌85min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1500r/min、温度110℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.08μm，比表面积为30m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油3份，聚醚改性硅油3份，醇氢基改性硅油3份。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷2份，二甲基二氯硅烷3份。
所述脂肪酸是硬脂酸3.5份，硬脂酸钠1.5份。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷2.5份，异丙基三钛酸酯2份。
实施例6
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量4份；有机硅树脂的附着量2份，脂肪酸的附着量2份，偶联剂的附着量2.5份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.04μm，比表面积为60m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油6份，有机硅树脂4份，脂肪酸4.5份，偶联剂4.5份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1400r/min、温度110℃，搅拌80min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1600r/min、温度75℃，搅拌80min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1400r/min、温度120℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.08μm，比表面积为40m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油2份，聚醚改性硅油2份，羟基改性硅油2份。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷1份，二甲基二氯硅烷1份，二苯基二氯硅烷1份，液体硅橡胶1份。
所述脂肪酸是硬脂酸2.5份，月桂酸1份，硬脂酸钠0.5份，硬脂酸锌0.5份。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷2.5份，异丙基三钛酸酯1份，聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚1份。
实施例7
一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，改性硅油附着量4份；有机硅树脂的附着量3份，脂肪酸的附着量4份，偶联剂的附着量2份。
所述改性纳米碳酸碳酸钙的粒径为0.03μm，比表面积为60m2/g。
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法，所述方法的原料包括纳米碳酸钙100份，改性硅油6份，有机硅树脂4.5份，脂肪酸4.5份，偶联剂3.5份；
所述方法包括以下步骤：
1)将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，条件为转速1500r/min、温度140℃，搅拌90min，得到物料1；
2)物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，条件为转速1300r/min、温度70℃，搅拌90min，得到物料2；
3)物料2中加入偶联剂，条件为转速1600r/min、温度120℃，热处理40min，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.08μm，比表面积为40m2/g。
所述改性硅油为氨基改性硅油3份，醇氢基改性硅油3份。
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷2份，二甲基二氯硅烷1.5份，二苯基二氯硅烷1份。
所述脂肪酸是硬脂酸3.5份，油酸0.6份，硬脂酸钾0.4份。
所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷1份，异丙基三钛酸酯2.5份。
本发明制作的改性碳酸钙在硅混炼胶中的应用效果：
将沉淀法白炭黑和本发明提供的改性碳酸钙按照表1中配比加入到硅混炼胶中力学性能测试。制备方法：分批次将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶，60份填料(按照表1所述配方比例)，6份结构剂，3份乙烯基硅油，2份聚醚改性硅油，1份硬脂酸锌脱模剂加入捏合机中，混炼10min后，加入含氢硅油，初步混炼(50℃，转速30r/min，2h)均匀后，高温混炼1h(120℃，真空度为-0.05MPa，30r/min)，再开盖后期混炼0.5h(转速45r/min)后出料，经冷却，返炼，滤胶即可得到混炼胶产品。通过对得到的混炼胶产品硫化后对样品进行性能检测，通过检测结果来表征改性碳酸钙对硅橡胶的填充增强效果，结果如表2所示：
表1本发明实验组及比较例填料配方
表2实施例及比较例产品性能检测结果
由表2可知，加入改性纳米碳酸钙和沉淀白炭黑，再通过添加其他系列助剂，制备而成的橡胶性能良好，改性纳米碳酸钙在硅橡胶中分散性、耐热性、脱模特性等具有显著的优势。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于，所述改性纳米碳酸钙包括按重量份计的以下组分：纳米碳酸钙100份，附着在纳米碳酸钙上的改性硅油 0.5-10份；附着在纳米碳酸钙上的有机硅树脂0.5-5份，附着在纳米碳酸钙上的脂肪酸或脂肪酸盐0.5-5份，附着在纳米碳酸钙上的偶联剂0.01-3.5份；
所述改性硅油为氨基改性硅油或聚醚改性硅油或羟基改性硅油或醇氢基改性硅油中的一种或几种的组合；
所述有机硅树脂为甲基三氯硅烷或二甲基二氯硅烷或二苯基二氯硅烷中的一种或几种的组合；
所述脂肪酸为硬脂酸、月桂酸或油酸中的一种或几种的组合，所述脂肪酸盐为硬脂酸钠、硬脂酸钾或硬脂酸锌中的一种或几种的组合；
制备所述硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙的方法包括以下步骤：
1）将纳米碳酸钙、改性硅油和有机硅树脂混合反应，得到物料1；
2）物料1冷却后加入脂肪酸，搅拌反应，得到物料2；
3）物料2中加入偶联剂，混合反应；
完成改性纳米碳酸钙的制备。
2.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于，所述改性纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.05μm，比表面积为20-120m2/g。
3.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于：所述原料中纳米碳酸钙的粒径为0.01-0.1μm，比表面积为10-80m2/g。
4.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于：所述偶联剂为γ-氯丙基三乙氧基硅烷或异丙基三钛酸酯或聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于：所述步骤1）混合反应条件为转速800-1800 r/min、温度120-140 ℃，搅拌45-90 min。
6.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于：所述步骤2）搅拌反应条件为转速800-1800 r/min、温度60-80 ℃，搅拌60-90 min。
7.根据权利要求1所述的硅混炼胶专用改性纳米碳酸钙，其特征在于：所述步骤3）反应条件为转速800-1800 r/min、温度100-120 ℃，热处理30-45 min。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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