CN110903481A - 微胶囊催化剂及其制备方法、应用 - Google Patents
微胶囊催化剂及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110903481A CN110903481A CN201811075512.9A CN201811075512A CN110903481A CN 110903481 A CN110903481 A CN 110903481A CN 201811075512 A CN201811075512 A CN 201811075512A CN 110903481 A CN110903481 A CN 110903481A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- microcapsule
- hydrosilylation
- silicone rubber
- based catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
Abstract
本发明涉及一种微胶囊催化剂及其制备方法、应用。所述微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。其制备方法为：将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；提供分散溶液，分散溶液包括分散剂和水，将混合液加入分散溶液中，使混合液分散于分散溶液中，降温得到微胶囊催化剂悬浊液；从微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂。本发明的微胶囊催化剂可在硅橡胶组合物中均匀分散、加热熔融释放出催化剂后即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂领域，特别是涉及微胶囊催化剂及其制备方法、应用。
背景技术
目前，液体硅橡胶一般在铂、铑、钯等贵金属催化剂作用下，发生硅氢化反应制备成硅橡胶。但是，硅氢化反应使用的贵金属催化剂催化活性非常高，在室温下即可催化硅氢化反应。因此，一般在反应过程中要加入固化延迟剂，使其在室温下稳定，升高温度后才可以发生反应。然而，常用的固化延迟剂为缺电子的烯烃，例如炔醇、马来酸二甲酯、富马酸二甲酯等，这些固化延迟剂与贵金属催化剂具有较弱的配位能力，因此只能延缓反应速率，不能阻止硅氢化反应的发生。再当温度高于固化延迟剂的沸点时，固化延迟剂挥发，贵金属催化剂催化速率迅速加快，液体硅橡胶经硅氢化反应制备成硅橡胶。因此，液体硅橡胶在反应过程中都需要加入固化延迟剂，一方面减缓其在室温下反应速度，延长其操作时间(20℃下可达3天)；另一方面在反应过程中升温使其迅速固化(一般在100℃以上)。
为了克服这方面的缺点，可以将催化剂微胶囊化，使其在室温的时候稳定。由于催化剂被隔离，起不到催化作用，因此，只有当温度升高，释放出催化剂时才能催化硅氢化反应进行，交联得到硅橡胶。
然而，目前的微胶囊催化剂大都使用热塑性聚合物作为壁材，虽然温度升高至热塑性聚合物玻璃化转变温度以上时，微胶囊软化，催化剂能够释放出来，但是，对于需要快速固化的体系(例如液体硅橡胶的注塑成型)，催化剂在粘度较高的有机硅中扩散速度慢，导致其固化速度慢。其次，热塑性聚合物与有机硅相容性差，催化剂只能靠扩散作用分散，而扩散出来的催化剂迅速催化硅氢化反应得到硅橡胶，使得微胶囊周围固化，催化剂无法继续扩散，催化剂的利用率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述微胶囊催化剂中催化剂的扩散和利用率问题，提供一种微胶囊催化剂及其制备方法、应用，该微胶囊催化剂可在硅橡胶组合物中均匀分散、加热释放出催化剂后即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。
一种微胶囊催化剂，所述微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于所述有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。
在其中一个实施例中，所述有机硅蜡基体的熔点在50℃～80℃。
在其中一个实施例中，所述微胶囊催化剂还包括膨胀微球，所述膨胀微球包埋于所述有机硅蜡基体中。
在其中一个实施例中，所述膨胀微球的重量为所述有机硅蜡基体的重量的0.1％～3％。
在其中一个实施例中，所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。
在其中一个实施例中，所述硅氢加成催化剂含有金属，该金属在所述微胶囊催化剂中的含量为10ppm～5000ppm。
在其中一个实施例中，所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。
本发明微胶囊催化剂的基体为有机硅蜡，与硅橡胶组合物的相容性较好。因此，微胶囊催化剂可均匀分散于硅橡胶组合物中，加热后，有机硅蜡基体熔融，释放出催化剂，催化剂即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。
一种微胶囊催化剂的制备方法，包括：
将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；
提供分散溶液，所述分散溶液包括分散剂和水，将所述混合液加入所述分散溶液中，使混合液分散于分散溶液中，降温得到微胶囊催化剂悬浊液；
从所述微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂。
在其中一个实施例中，所述有机硅蜡的熔点为50℃～80℃。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括烷烃、酮类、醚类、酯类中的至少一种；及/或
所述有机溶剂与有机硅蜡的质量比为1:2～2:1。
在其中一个实施例中，所述硅氢加成催化剂含有金属，所述金属的含量为所述有机物的重量的10ppm～5000ppm；及/或
所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，还包括在所述混合液中加入膨胀微球。
在其中一个实施例中，所述膨胀微球与有机硅蜡的质量比为(0.1～3):100；及/或
所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。
本发明的微胶囊催化剂制备方法简单，易操作，无需其它特殊的反应条件以及原料，易于工业化。
一种如上述微胶囊催化剂的应用，所述微胶囊催化剂应用于硅氢化反应。
本发明的微胶囊催化剂用于硅氢化反应具有以下有益效果：
微胶囊催化剂可均匀分散于硅橡胶组合物中，从而在加热后使释放出的催化剂能够均匀的分散于硅橡胶组合物中，进而使硅氢化反应均匀，缩短固化的时间，提高反应效果。同时，还可避免局部催化剂的浓度过高，减少催化剂的用量，提高催化剂的利用效率。
在硅橡胶组合物中加入上述微胶囊催化剂后，由于催化剂被隔离，起不到催化的作用，因此，硅橡胶组合物中不需要添加固化延迟剂，硅橡胶组合物的室温储存时间长，30天均不固化，粘度变化小，可以延长其操作时间。
附图说明
图1为本发明实施例1的微胶囊催化剂的电镜照片。
具体实施方式
以下将对本发明提供的微胶囊催化剂及其制备方法、应用作进一步说明。
本发明提供的微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于所述有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。
具体的，所述有机硅蜡基体的熔点在50℃～80℃。从而使微胶囊催化剂可以在100℃以下释放出催化剂，使反应可在较低温度下进行。
具体的，有机硅蜡为长链烷基(C8以上)改性聚硅氧烷，考虑到链段太短时，有机硅蜡的熔点较低。优选的，本发明所述有机硅蜡为端基含有双键的有机物与含氢硅油在铂等催化剂催化下发生硅氢加成反应制备得到，其中，所述端基含有双键的有机物包括碳原子数为16以上的α-烯烃、端基为双键的烷基羧酸、端基为双键的烷基羧酸酯、端基为双键的聚乙二醇中的一种。
具体的，所述微胶囊催化剂还包括膨胀微球，所述膨胀微球包埋于所述有机硅蜡基体中。膨胀微球受热膨胀以后，体积增大，可加快微胶囊催化剂在硅橡胶组合物中的扩散，从而达到辅助催化剂扩散的效果。进而，可使硅橡胶组合物中硅氢化反应更均匀，缩短反应的固化，提高反应效果。同时，还可避免局部催化剂的浓度过高，减少催化剂的用量，提高催化剂的利用效率。
考虑到膨胀微球的量太少，膨胀后体积增加不多，效果不明显，而膨胀微球的量太多时，又会使制品在成型过程中体积膨胀过大，影响制品的成型以及力学性能。因此，所述微胶囊催化剂中膨胀微球的重量为有机硅蜡基体的重量的0.1％～3％。
具体的，所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。因此，可以辅助微胶囊催化剂实现在较低温度下催化硅橡胶组合物发生硅氢化反应。
所述膨胀微球为普通膨胀微球即可，如日本松本油脂的F-20、F-30、F-36、MSL-3030、F-48等，阿克苏诺贝尔的ExpancelTM膨胀微球等。
具体的，所述硅氢加成催化剂含有金属，该金属在所述微胶囊催化剂中的含量为10ppm～5000ppm。
具体的，所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。
考虑到催化剂的催化效率，所述硅氢加成催化剂优选为铂系催化剂，如铂黑、氯化铂、氯铂酸和一元醇的反应物、烯烃类的络合物、双乙酰乙酸铂等。进一步的，所述铂系催化剂优选为氯铂酸或者Karstedt催化剂(卡斯特催化剂)。其中，所述Karstedt催化剂为二乙烯基四甲基二硅氧烷的铂(0)络合物。
本发明微胶囊催化剂的基体为有机硅蜡，与硅橡胶组合物的相容性较好。因此，微胶囊催化剂可均匀分散于硅橡胶组合物中，加热后，有机硅蜡基体熔融，释放出催化剂，催化剂即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。
本发明还提供微胶囊催化剂的制备方法，包括：
S1，将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；
S2，提供分散溶液，所述分散溶液包括分散剂和水，将所述混合液加入所述分散溶液中，使混合液分散于分散溶液中，降温得到微胶囊催化剂悬浊液；
S3，从所述微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂。
步骤S1中，所述有机硅蜡的熔点为50℃～80℃。所述有机溶剂包括烷烃、酮类、醚类、酯类中的至少一种。所述有机溶剂与有机物的质量比为1:2～2:1。
所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种，优选为铂系催化剂。进一步的，所述铂系催化剂优选为氯铂酸或者Karstedt催化剂。
所述硅氢加成催化剂含有金属，所述金属的含量为所述有机硅蜡的重量的10ppm～5000ppm。
步骤S2中，所述分散溶液的温度与混合液的温度接近，确保混合液加入分散溶液后有机硅蜡不会析出，凝固。
其中，所述分散溶液中分散剂与水的质量比为：(0.01～5):100。所述混合液与所述分散溶液中的水的质量比为1:(1～5)。
具体的，所述分散剂包括有机分散剂、无机分散剂中的至少一种。所述分散剂为悬浮聚合所用的常用分散剂，包括有机分散剂、无机分散剂中的至少一种。其中，所述有机分散剂包括聚乙烯醇、纤维素、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、羟基磷酸钙、马来酸酐-苯乙烯共聚物及其盐、马来酸酐-醋酸乙烯共聚物及其盐、衣康酸-苯乙烯共聚物及其盐、衣康酸-醋酸乙烯共聚物及其盐、丙烯酸(盐)共聚物、甲基丙烯酸(盐)共聚物中的至少一种。所述无机分散剂包括氢氧化镁、碱式碳酸镁、纳米二氧化硅、硅溶胶、高岭土、硫酸钙中的至少一种。
具体的，将所述混合液加入所述分散液中，高速分散搅拌一段时间后，混合液即以微小液滴的形式分散于水中，降低温度后，有机硅蜡凝固，降至室温后，形成微胶囊催化剂悬浊液。
在步骤S2将所述混合液加入所述分散溶液之前，还包括在所述混合液中加入膨胀微球。
具体的，所述膨胀微球与有机硅蜡的质量比为(0.1～3):100。所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。
步骤S3中，从所述微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂的步骤包括过滤、洗涤和干燥，得到的微胶囊催化剂为粒径在几十微米的球形颗粒。
具体的，过滤后，将过滤物依次用醇类溶剂和烃类溶剂洗涤，去除表面的硅氢加成催化剂以及膨胀微球等，室温下干燥后得到微胶囊催化剂粉末。
本发明的微胶囊催化剂制备方法简单，易操作，无需其它特殊的反应条件以及原料，易于工业化。
本发明还提供一种上述微胶囊催化剂的应用，所述微胶囊催化剂应用于硅氢化反应。
具体的，所述微胶囊催化剂用于催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应制备硅橡胶。
具体的，所述硅橡胶组合物包括基础胶以及上述微胶囊催化剂。
具体的，所述基础胶包括生胶和交联剂。考虑到微胶囊催化剂用量太少时，催化效率太低，反应速度慢，而微胶囊催化剂用量太多时，成本高。优选的，以100重量份的生胶计，交联剂的用量为10重量份～30重量份，微胶囊催化剂的用量以金属的重量份计，金属用量为10-4重量份～5×10-2重量份。
其中，所述生胶包括含乙烯基聚硅氧烷，所述含乙烯基聚硅氧烷为含有两个或两个以上乙烯基的聚二有机基硅氧烷，它的结构简式为：
Y3-a-xPhx(CH3)aSiO[(CH3)2SiO]n[(CH3)RSiO]mSi(CH3)aPhxY3-a-x；
其中，Y为CH3-、CH2CH-中的一种；R为CH2CH-、Ph-、CF3CH2CH2-中的一种；0≤a≤3；x＝0或1；n＞0；m≥0；且a、n、m均为整数。
所述含乙烯基聚硅氧烷的分子量无特别的限制，从粘度低的液体到粘度高、在室温下不具有自流动性的粘稠物质均可。
考虑到粘度太低时，得到的硅橡胶性能较差，而粘度太高时又不利于硅橡胶的加工成型。因此，对于室温下具有自流动性的含乙烯基聚硅氧烷，优选的，所述含乙烯基聚硅氧烷在25℃时的粘度为0.1Pa·s～1000Pa·s。
其中，所述交联剂包括有机氢聚硅氧烷，所述有机氢聚硅氧烷为含有三个及以上的硅氢键(Si-H)的有机氢聚硅氧烷，它的结构简式为：
Ht(CH3)3-tSiO[(CH3)2SiO]b[(CH3)HSiO]cSi(CH3)3-tHt；
其中，0≤t≤3，b≥0，c≥2；且t、b、c均为整数。
优选的，所述有机氢聚硅氧烷在25℃时的粘度为0.5mPa·s～10000mPa·s。
考虑到如果交联不充分，会降低硅橡胶的弹性性能；而如果交联过渡，固化后又会导致机械强度变差，耐热性和压缩永久变形性变差。优选的，所述有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与所述含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为(1～2)：1。
优选的，所述硅橡胶组合物中还包括补强剂，通过补强剂可以提高硅橡胶的机械性能。
进一步的，以生胶的重量份计，所述补强剂的用量为10重量份～40重量份。
进一步的，所述补强剂为二氧化硅。所述二氧化硅的BET比表面积大于等于50m2/g，优选为100m2/g～400m2/g。所述二氧化硅为气相二氧化硅或沉淀二氧化硅。
进一步的，所述二氧化硅经过表面处理剂处理。所述表面处理剂包括有机聚硅氧烷、硅氮烷、氯硅烷、烷氧基硅烷中的至少一种。
优选的，所述硅橡胶组合物中还包括填料、添加剂中的至少一种。
进一步的，所述填料包括白炭黑。
进一步的，所述添加剂包括颜料、耐热添加剂、增粘剂、脱模剂、导电剂中的至少一种。
进一步的，所述颜料包括TiO2、Fe2O3、炭黑中的至少一种。所述耐热添加剂包括金属氧化物、氢氧化物中的至少一种。所述增粘剂包括碳官能硅烷、硅氧烷中的至少一种。
上述硅橡胶组合物中，微胶囊催化剂可均匀分散。而且，微胶囊催化剂中，有机硅蜡基体将催化剂与基础胶隔离，使催化剂起不到催化的作用，因此，硅橡胶组合物中不需要添加任何固化延迟剂，硅橡胶组合物的室温储存时间长，30天均不固化，粘度变化小，可以延长其操作时间。
具体的，对所述硅橡胶组合物进行加热，使微胶囊催化剂的有机硅蜡基体熔融，释放出硅氢加成催化剂，催化基础胶交联反应得到硅橡胶。
具体的，所得到的硅橡胶具有网状结构。
具体的，所述加热的最高温度为50℃～200℃，且高于所述有机硅蜡基体的熔点。从而，可使有机硅蜡基体熔融，释放出硅氢加成催化剂。
具体的，所述加热的最高温度高于所述膨胀微球的起始热膨胀温度。从而，可使膨胀微球受热膨胀，体积增大，进而可加快微胶囊催化剂在硅橡胶组合物中的扩散，从而达到辅助催化剂扩散的效果，特别适合于硅橡胶组合物注塑成型。
本发明微胶囊催化剂可均匀分散于硅橡胶组合物中，从而在加热后使释放出的催化剂能够均匀的分散于硅橡胶组合物中，催化基础胶进行硅氢化反应，进而使硅氢化反应均匀，缩短固化的时间，提高反应效果。同时，还可避免局部催化剂的浓度过高，减少催化剂的用量，提高催化剂的利用效率。
其次，本发明的微胶囊催化剂可以在100℃以下释放出催化剂，可以使硅氢化反应在较低温度下进行，进而在较低温度下实现硅橡胶的制备。
再者，本发明的微胶囊催化剂可以在反应温度下迅速膨胀，使得微胶囊催化剂迅速分散于硅橡胶组合物中，从而达到辅助催化剂分散的效果，进而使液体硅橡胶的催化剂的分布更加均匀。
以下，将通过以下具体实施例对所述微胶囊催化剂及其制备方法、应用做进一步的说明。
实施例1：
将10g熔点为50～52℃的有机硅蜡，5g沸点为60～90℃的石油醚，加热至55℃，得到透明澄清的液体。加入1g卡斯特催化剂(铂含量为5000ppm)，0.01g松本油脂F-20膨胀微球，混合均匀，得到混合液a，温度维持在55℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇加入20g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在55℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，55℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用石油醚洗涤，真空干燥3小时，得到如图1所示的微胶囊催化剂，由图1可知，微胶囊催化剂呈粉体状。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例2：
将10g熔点为55～60℃的有机硅蜡，10g沸点为60～90℃的石油醚，加热至60℃，得到透明澄清的液体。加入0.15g卡斯特催化剂(铂含量为1000ppm)，0.05g松本油脂F-36膨胀微球，混合均匀，得到混合液a。温度维持在58℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇加入40g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在58℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，58℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用石油醚洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例3：
将10g熔点为65～68℃的有机硅蜡，20g沸点为60～90℃的石油醚，加热至65℃，得到透明澄清的液体。加入2.5g卡斯特催化剂(铂含量为20000ppm)，0.1g松本油脂F-36膨胀微球，混合均匀，得到混合液a。温度维持在65℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇加入40g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在65℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，65℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用石油醚洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例4：
将10g熔点为77～80℃的有机硅蜡，10g的甲苯，加热至77℃，得到透明澄清的液体。加入1g卡斯特催化剂(铂含量为5000ppm)，0.3g松本油脂F-48膨胀微球，混合均匀，得到混合液a。温度维持在77℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.2g聚乙烯吡咯烷酮加入100g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在77℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，77℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用石油醚洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例5：
将10g熔点为50～52℃的有机硅蜡，5g乙酸乙酯，加热至55℃，得到透明澄清的液体。加入1g卡斯特催化剂(铂含量为5000ppm)，0.1g松本油脂F-48膨胀微球，混合均匀，得到混合液a。温度维持在55℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g碱性硅溶胶(30％)加入20g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在55℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，55℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用己烷洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例6：
将10g熔点为50～52℃的有机硅蜡，5g丁酮，加热至55℃，得到透明澄清的液体。加入0.2g六水合氯铂酸，0.1g阿克苏诺贝尔的膨胀微球ExpancelTM031DU40，混合均匀，得到混合液a。温度维持在55℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇和0.1g氢氧化镁加入20g水中，加热搅拌溶解。水温控制在55℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，55℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用己烷洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
实施例7：
将10g熔点为50～52℃的有机硅蜡，5g乙酸乙酯，加热至55℃，得到透明澄清的液体。加入0.5g Co2(CO)8，0.3g松本油脂F-48膨胀微球，混合均匀，得到混合液a。温度维持在55℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇和0.1g碳酸钙加入20g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在55℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，55℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用己烷洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的金属含量，结果如表1。
实施例8：
将10g熔点为50～52℃的有机硅蜡，5g沸点60～90℃的石油醚，加热至55℃，得到透明澄清的液体。加入2g卡斯特催化剂(铂含量为5000ppm)，混合均匀，得到混合液a。温度维持在55℃左右，防止有机硅蜡析出。
将0.1g聚乙烯醇加入20g水中，加热搅拌溶解，得到溶液b。水温控制在55℃左右，将混合液a倒入溶液b中，快速搅拌，55℃下搅拌30分钟。降低温度至25℃，得到微胶囊催化剂悬浊液。
将上述微胶囊催化剂悬浊液过滤，用乙醇洗涤过滤得到的微胶囊催化剂颗粒，再用石油醚洗涤，真空干燥3小时，得到粉体状的微胶囊催化剂。
用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)测量微胶囊催化剂中的铂金属含量，结果如表1。
表1
实施例9：
将100重量份的、25℃时粘度为335Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为50mPa·s有机氢聚硅氧烷，20重量份的BET比表面积为200m2/g的气相二氧化硅以及2重量份的实施例1得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的9.8ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例10：
将100重量份的、25℃时粘度为740Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，20重量份的、25℃时粘度为0.5mPa·s有机氢聚硅氧烷，10重量份的BET比表面积为400m2/g的气相二氧化硅以及10重量份的实施例2得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.2:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的1ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例11：
将100重量份的、25℃时粘度为60Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，12重量份的、25℃时粘度为50mPa·s有机氢聚硅氧烷，10重量份的BET比表面积为200m2/g的气相二氧化硅以及10重量份的实施例3得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.3:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的498ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例12：
将100重量份的、25℃时粘度为980Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，30重量份的、25℃时粘度为10000mPa·s有机氢聚硅氧烷，40重量份的BET比表面积为100m2/g的气相二氧化硅以及3重量份的实施例4得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为2:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的14ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例13：
将100重量份的、25℃时粘度为1000Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为480mPa·s有机氢聚硅氧烷，20重量份的BET比表面积为200m2/g的气相二氧化硅以及3重量份的实施例5得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.2:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的15ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例14：
将100重量份的、25℃时粘度为100Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为600mPa·s有机氢聚硅氧烷，20重量份的BET比表面积为200m2/g的气相二氧化硅以及3重量份的实施例6得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.3:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的21ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例15：
将100重量份的、25℃时粘度为320Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为480mPa·s有机氢聚硅氧烷，以及3重量份的实施例7得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.3:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的48ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例16：
将100重量份的、25℃时粘度为0.1Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为100mPa·s有机氢聚硅氧烷，以及3重量份的实施例7得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.25:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的48ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
实施例17：
将100重量份的、25℃时粘度为60Pa·s的含乙烯基聚硅氧烷，10重量份的、25℃时粘度为50mPa·s有机氢聚硅氧烷，20重量份的BET比表面积为200m2/g的气相二氧化硅以及2重量份的实施例8得到的微胶囊催化剂混合，得到硅橡胶组合物。其中，有机氢聚硅氧烷中的硅氢键与含乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1.3:1，金属铂的含量为硅橡胶组合物的20ppm。加热固化，测试其粘度变化，测试结果如表2所示。
表2
从表2可知，液体硅橡胶在室温下粘度变化小，储存时间长，可达到30天不固化的效果。而且，实施例17中的固化速度较实施例9～16的固化速度慢，说明膨胀微球能够起到促进催化剂扩散，提高固化速度的效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种微胶囊催化剂，其特征在于，所述微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于所述有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。
2.根据权利要求1所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述有机硅蜡基体的熔点在50℃～80℃。
3.根据权利要求1所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述微胶囊催化剂还包括膨胀微球，所述膨胀微球包埋于所述有机硅蜡基体中。
4.根据权利要求3所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述膨胀微球的重量为所述有机硅蜡基体的重量的0.1％～3％。
5.根据权利要求3所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。
6.根据权利要求1所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述硅氢加成催化剂含有金属，该金属在所述微胶囊催化剂中的含量为10ppm～5000ppm。
7.根据权利要求1所述的微胶囊催化剂，其特征在于，所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。
8.一种微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；
提供分散溶液，所述分散溶液包括分散剂和水，将所述混合液加入所述分散溶液中，使混合液分散于分散溶液中，降温得到微胶囊催化剂悬浊液；
从所述微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂。
9.根据权利要求8所述的微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机硅蜡的熔点为50℃～80℃。
10.根据权利要求8所述的微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括烷烃、酮类、醚类、酯类中的至少一种；及/或
所述有机溶剂与有机硅蜡的质量比为1:2～2:1。
11.根据权利要求8所述的微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅氢加成催化剂含有金属，所述金属的含量为所述有机物的重量的10ppm～5000ppm；及/或
所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。
12.根据权利要求8所述的微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，还包括在所述混合液中加入膨胀微球。
13.根据权利要求12所述的微胶囊催化剂的制备方法，其特征在于，所述膨胀微球与有机硅蜡的质量比为(0.1～3):100；及/或
所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。
14.一种如权利要求1～7所述的微胶囊催化剂的应用，其特征在于，所述微胶囊催化剂应用于硅氢化反应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811075512.9A CN110903481B (zh) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | 微胶囊催化剂及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811075512.9A CN110903481B (zh) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | 微胶囊催化剂及其制备方法、应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110903481A true CN110903481A (zh) | 2020-03-24 |
| CN110903481B CN110903481B (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=69812232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811075512.9A Active CN110903481B (zh) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | 微胶囊催化剂及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110903481B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102516930A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种高温固化单组份导热阻燃电子灌封胶及其制备方法 |
| WO2016133946A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Dow Corning Corporation | Microcapsules having encapsulted catalysts |
| CN106832949A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 烟台鑫海耐磨胶业有限公司 | 一种低粘度有机硅材料的制备 |
-
2018
- 2018-09-14 CN CN201811075512.9A patent/CN110903481B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102516930A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 烟台德邦科技有限公司 | 一种高温固化单组份导热阻燃电子灌封胶及其制备方法 |
| WO2016133946A1 (en) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Dow Corning Corporation | Microcapsules having encapsulted catalysts |
| CN106832949A (zh) * | 2015-12-04 | 2017-06-13 | 烟台鑫海耐磨胶业有限公司 | 一种低粘度有机硅材料的制备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110903481B (zh) | 2022-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110903653B (zh) | 硅橡胶组合物、硅橡胶及其制备方法 | |
| US20180346723A1 (en) | Silicone rubber composition and silicone rubber cross-linked body, and integrally molded body and method for producing integrally molded body | |
| KR102421979B1 (ko) | 부가 경화형 실리콘 조성물 | |
| CA2054452C (en) | Sponge-forming organosiloxane composition | |
| EP0971367B1 (en) | Electrically conductive silicone compositions | |
| TW200401008A (en) | Electrically conductive silicone rubber composition | |
| US5015716A (en) | Particulate material comprising a platinum-containing hydrosilylaton catalyst and a diorganopolysilane | |
| CN108084439B (zh) | 硅树脂包覆型铂催化剂及其制备方法和应用 | |
| US5028653A (en) | Non-agglomerating elastomeric organopolysiloxane particulates produced by polyaddition crosslinking | |
| CN110431189B (zh) | 加成固化型有机硅组合物 | |
| JPH0558458B2 (zh) | ||
| CN108841005B (zh) | 硅氢加成型硅树脂高温催化抑制体系及其制备方法和应用 | |
| US5204384A (en) | One-part curable organosiloxane composition | |
| CN106928476B (zh) | 一种用于光扩散剂的硅橡胶微球的制备方法 | |
| JPH0781080B2 (ja) | シリコ−ンゴム粒状物の製造方法 | |
| JP4646363B2 (ja) | シリコーンゴム組成物 | |
| TW201414796A (zh) | 自黏結可固化聚矽氧黏著劑之組成物及製造彼之方法 | |
| CN107189071A (zh) | 一种液体硅橡胶用铂催化剂的制备方法 | |
| CN110903481B (zh) | 微胶囊催化剂及其制备方法、应用 | |
| CN116082847B (zh) | 一种用于超疏水改性的硅橡胶微球及其制备方法 | |
| JPH07126531A (ja) | シリコーンゴム組成物 | |
| CN110577744B (zh) | 一种用于折叠水壶的耐热防霉且不发白硅橡胶及其制备方法 | |
| EP4069417A1 (en) | Encapsulated catalyst for one-part organopolysiloxane systems and methods related thereto | |
| CN109734915B (zh) | 抑制剂及其制备方法、应用 | |
| JP2023510085A (ja) | 架橋コアを有するシリコーン粒子及びその製造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |