CN112094434B - 一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业填料技术领域,针对硼酸与硅羟基反应活性差及聚硼硅氧烷结构难以控制的问题,公开了一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法及其应用,包括以下步骤:(1)在搅拌和加热条件下,将硼酸、烷氧基硅烷、催化剂在溶剂中反应得到含硅烷氧基硼硅氧烷;(2)在搅拌下,将步骤(1)得到的含硅烷氧基硼硅氧烷加入亲水性白炭黑中,加热反应后得到含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑。本发明中含硅烷氧基硼硅氧烷中硅烷氧基和硼氧键同时与白炭黑表面羟基作用,提升白炭黑改性效果。含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑添加到硅橡胶中,显著提高硅橡胶自粘性能与增强效果,制备工艺简单,产品重现性好。
Description
技术领域
本发明涉及工业填料技术领域,尤其涉及一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法及其应用。
背景技术
白炭黑因其具有粒径小、比表面大、硬度高、耐热性好以及优异的补强性能而广泛应用于橡胶行业。依据不同制备方法,白炭黑可分为气相法和沉淀法两大类白炭黑。但是未经改性的白炭黑存在混炼困难、粉尘大、易结构化等缺点。白炭黑常用的改性剂有氯硅烷类、醇类、烷氧基硅烷、硅氧烷类(如环硅氧烷、羟基硅油等)。改性工艺有干法、湿法和热压法等。干法改性适用于小批量、多品种;热压改性存在能耗高、设备要求高、且改性不均一等不足;湿法具有改性剂用量少、改性均一度高等优点。采用氯硅烷改性白炭黑时产生氯化氢,具有腐蚀设备、污染环境等不足。烷氧基硅烷改性白炭黑,具有反应温和,副产物为小分子有机醇,具有工艺易控,绿色环保等优势。
现有改性白炭黑对硅橡胶的主要作用是增强,其可以显著增强硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、硬度等力学性能,但难以明显提高硅橡胶的自粘性能。硅橡胶的自粘性主要通过添加硼酸、硼酸酯或聚硼硅氧烷等特种增粘剂来获得。硼酸或硼酸酯与有机硅材料相容性差,易析出潮解。聚硼硅氧烷可采用硼酸、羟基乙烯基硅油和107硅橡胶为主要原料,通过硼酸与硅羟基脱水反应来制备(丘善棋等,硅橡胶自粘带的研制,有机硅材料2016,30(5),410-413)。硼酸与硅羟基反应活性差,导致需在150-160℃下捏合5h以上才能获得稳定性能优异的硅橡胶自粘带,制备条件苛刻,同时聚硼硅氧烷结构难以控制,易凝胶固化,产品重现性差。
发明内容
本发明是为了克服硼酸与硅羟基反应活性差及聚硼硅氧烷结构难以控制的问题,提供一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法及其应用,本发明第一个目的在于提供一种能够有效提升硅橡胶自粘性能,且不会引发硅橡胶结构化的含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑制备方法,该方法具有制备工艺简单,产品重现性好等优点。第二个目的在于提供一种含有含含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的自粘性硅橡胶。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法,包括以下步骤:
(1)在搅拌和加热条件下,将硼酸、烷氧基硅烷、催化剂在溶剂中反应得到含硅烷氧基硼硅氧烷;
(2)在搅拌下,将步骤(1)得到的含硅烷氧基硼硅氧烷加入亲水性白炭黑中,加热反应后得到含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
本发明制备原理如下,首先通过硼酸、烷氧基硅烷在催化剂作用下,脱除醇,生成含硅烷氧基的硼硅氧烷,通过调控硼酸以及烷氧基硅烷摩尔配比,可以得到含有不同硅烷氧基摩尔含量的硼硅氧烷。烷氧基硅烷与硼酸反应活性较弱,加入有机锡化合物作为催化剂,可有效提高反应效率,增加产率。制备步骤中所述溶剂为二氧六环、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、甲苯或者二甲苯中的一种,加入溶剂,能够降低反应物浓度,减少聚合物分子量以及支化度,溶剂用量为硼酸与烷氧基硅烷质量和的1~2倍。
亲水性白炭黑由于其表面通常含有一定量的硅羟基,在硅橡胶中难分散,易造成硅橡胶结构化,需要对亲水性白炭黑进行疏水改性处理。现有技术通常采用氯硅烷、环硅氧烷、低分子量羟基硅油、烷氧基硅烷或硅氮烷作为亲水性白炭黑改性剂。这是由于白炭黑改性剂活性基团能够与白炭黑表面的羟基发生反应,降低硅羟基含量,使白炭黑由亲水性改性为疏水性,进而改善白炭黑在硅橡胶中的分散性,从而提高硅橡胶力学强度。本发明采用步骤(1)制备含硅烷氧基硼硅氧烷作为白炭黑改性剂改性亲水白炭黑。含硅烷氧基硼硅氧烷不仅含有硅烷氧基,还含有硼氧键。其中硼硅氧烷中反应活性极高的硅烷氧基能够与白炭黑表面的羟基反应而将硼硅氧烷接枝到白炭黑表面,降低白炭黑表面羟基含量;硼氧键与白炭黑硅羟基发生配位作用,减少硅橡胶结构化,改善白炭黑在硅橡胶中分散性。相较烷氧基硅烷单一改性反应,含硅烷氧基硼硅氧烷具有更加高效的白炭黑改性效果。
这种表面接枝了聚硼硅氧烷的白炭黑在加入到硅橡胶之后有以下有益效果:(1)能够为白炭黑进行表面改性,增加白炭黑与硅橡胶之间的相容性,使得白炭黑与硅橡胶混合更加均匀,补强效果更加优异;(2)由于白炭黑表面含有硼硅氧烷,因此加入了这种白炭黑之后的硅橡胶具有良好自粘性。
与传统白炭黑改性方法不同,含硅烷氧基硼硅氧烷还可将硼原子、乙烯基、氢、苯基或三氟丙基引入白炭黑中,使得改性白炭黑具有一定的功能性。当含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑添加至硅橡胶中时,白炭黑中的硼原子可增加硅橡胶自粘性能,乙烯基、氢可参与交联反应,提升硅橡胶机械性能,苯基可提高硅橡胶的耐高低温性能。
作为优选,所述步骤(1)中烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、甲基氢二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基氢二乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙基硅烷中的一种。
作为优选,所述步骤(1)中催化剂为二月桂酸二丁基锡、异辛酸亚锡、辛酸亚锡中的一种。
作为优选,所述步骤(1)中催化剂与硼酸的质量比为0.5~1:100。
催化剂用量较少,对硼酸与烷氧基硅烷的反应效率改善不明显;催化剂用量多,发生烷氧基硅烷的自缩合副反应。
作为优选,所述步骤(1)中烷氧基硅烷中硅烷氧基与硼酸摩尔比为5~8:1。
硼酸中B-OH基团与烷氧基硅烷中Si-OR(R为甲基或乙基)键可发生脱醇的缩合反应,生成硼硅氧烷。当烷氧基硅烷中Si-OR(R为甲基或乙基)键与硼酸摩尔比大于3:1,可生成端基含Si-OR(R为甲基或乙基)的硼硅氧烷。采用过量的烷氧基硅烷与硼酸反应,提高反应效率,减少聚合反应。改变Si-OR(R为甲基或乙基)键与硼酸摩尔比,可调控得到不同Si-OR(R为甲基或乙基)含量的硼硅氧烷。
作为优选,所述步骤(1)中反应温度为50~80℃,反应时间为6~12h。适当提高反应温度和增加反应时间,可提高反应程度。
作为优选,所述步骤(2)中亲水性白炭黑为亲水性沉淀法白炭黑或亲水性气相法白炭黑,比表面积为200~380m2/g。
作为优选,所述步骤(2)中反应温度为60~120℃,反应时间为8~15h;步骤(2)中硼酸与亲水性白炭黑质量比为5~10:100。白炭黑的比表面积越大,力学增强效果越好。
一种自粘性硅橡胶,包含所述含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
硅橡胶分子结构是非极性的,它本身完全没有自粘性。含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑含有硼原子,添加到硅橡胶后,硼原子与硅橡胶形成配位结构,具有自粘性能。硅橡胶的自粘性与硼含量密切相关,硼含量增加,自粘性增加。
作为优选,所述自粘性硅橡胶按照重量份数计包含下列成分:
甲基乙烯基硅橡胶生胶100份;所述含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑30~50份;2,5-二甲基-2,5-二己烷3份;所述甲基乙烯基硅橡胶生胶为同时含有端乙烯基与侧乙烯基的聚二甲基硅氧烷,分子量为45~80万,乙烯基重量含量为0.1~0.2%;自粘硅橡胶加工工艺为将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑30~50份加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将2,5~二甲基~2,5~二(叔丁基过氧基)己烷3份与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得自粘性硅橡胶。
变化含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑用量,可制备系列不同硼含量,不同自粘性能,同时具有优异机械力学性能的硅橡胶。
因此,本发明具有如下有益效果:
(1)提供一种含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法及其应用,含硅烷氧基硼硅氧烷中硅烷氧基和硼氧键同时与白炭黑表面羟基作用,提升白炭黑改性效果;
(2)含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑含有硼原子,具有一定的功能性。含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑添加到硅橡胶中,不仅可以达到良好的增强效果,同时还可以显著提高硅橡胶自粘性能;
(3)利用本发明技术可以简单地制备新型多功能白炭黑填料,以达到同时改善硅橡胶力学性能和自粘性能功效,制备工艺简单,产品重现性好。
附图说明
图1是含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑红外光谱图。
图2是含硅烷氧基硼硅氧烷改性前后白炭黑在水中分散对比图(A为改性前,B为改性后)。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
1.制备含硅乙氧基硼硅氧烷
将6.2g(0.1mol)硼酸放入配搅拌反应瓶中,将86.4g甲苯和0.04g二月桂酸二丁基锡和37.0g(0.25mol)二甲基二乙氧基硅烷注入反应瓶中,在80℃下搅拌反应6h。
2.制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑
在搅拌条件下,将步骤(1)得到的反应混合物,加入到100g亲水气相法白炭黑(比表面积300m2/g)中。加热体系至105℃,搅拌反应8h,蒸除甲苯,脱除过量二甲基二乙氧基硅烷,得到125g含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
3.制备自粘性硅橡胶
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量50万,乙烯基重量含量0.2%)、50份步骤(2)制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得自粘性硅橡胶。
本实施例制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑的红外吸收光谱(FT-IR)见图1。从图1可知,3219cm-1为Si-OH吸收峰,2959cm-1为C-H振动伸缩吸收峰,1347cm-1为B-O吸收峰,1250cm-1为Si-Me吸收峰,1066cm-1为Si-O吸收峰,881cm-1吸收峰为Si-O-B键吸收峰,796cm-1为Si-C吸收峰。说明制备产品为含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑,分子结构符合预期。
图2为本实施例含硅乙氧基硼硅氧烷改性前后白炭黑在水中分散对比图。图2中(A)为改性前白炭黑在水中分散图,(B)为改性后白炭黑在水中分散图。从图2可以看出,白炭黑在改性前,疏水性差,亲水性强,全部分散在水中。经含硅乙氧基硼硅氧烷改性后,白炭黑具有优异的疏水性能,亲水性差,亲油性强,全部漂浮在水面,在水中没有分散。
本实施例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性能测试数据见表1。
对比例1
与实施例1不同的是,在制备自粘性硅橡胶中,将50份含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑改为50份二甲基二乙氧基硅烷改性白炭黑,其余条件相同。
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量50万,乙烯基重量含量0.2%)、50份二甲基二乙氧基硅烷改性气相法白炭黑(比表面积300m2/g)加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得硅橡胶。
本对比例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性测试数据见表1。
对比例2
与实施例1不同的是,在制备自粘性硅橡胶中,将50份含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑改为50份二甲基二乙氧基硅烷改性白炭黑,同时单独加入了与实施例1中相同硼质量分数的聚硼硅氧烷(采用硼酸与羟基硅油制备),其余条件相同。
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量50万,乙烯基重量含量0.2%)、50份二甲基二乙氧基硅烷改性气相法白炭黑(比表面积300m2/g)、10份聚硼硅氧烷(硼质量分数为4.4%)加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得硅橡胶。
本对比例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性测试数据见表1。
实施例2
1.制备含硅甲氧基硼硅氧烷
将5.0g(0.081mol)硼酸放入配搅拌反应瓶中,将98.4g乙酸乙酯、0.05g异辛酸亚锡和44.2g(0.24mol)甲基苯基二甲氧基硅烷注入反应瓶中,在50℃下搅拌反应12h。
2.制备含硅甲氧基硼硅氧烷改性白炭黑
在搅拌条件下,将步骤(1)得到的反应混合物,加入到100g亲水沉淀法白炭黑(比表面积200m2/g)中。加热体系至77℃,搅拌反应15h,蒸除乙酸乙酯,脱除过量甲基苯基二甲氧基硅烷,得到135g含硅甲氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
3.制备自粘性硅橡胶
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量45万,乙烯基重量含量0.10%)、45份步骤(2)制备的含硅甲氧基硼硅氧烷改性白炭黑加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得自粘性硅橡胶。
本实施例制备含硅甲氧基硼硅氧烷改性白炭黑的红外光谱图中吸收峰如下,3220cm-1为Si-OH吸收峰,2960cm-1为C-H振动伸缩吸收峰,1600cm-1为Si-Ph吸收峰,1345cm-1为B-O吸收峰,1250cm-1为Si-Me吸收峰,1055cm-1为Si-O吸收峰,880cm-1吸收峰为Si-O-B键吸收峰,795cm-1为Si-C吸收峰。说明制备产品为含硅甲氧基硼硅氧烷改性白炭黑,分子结构符合预期。
本实施例含硅甲氧基硼硅氧烷改性前后白炭黑在水中分散有显著不同。亲水性白炭黑在改性前,疏水性差,亲水性强,全部分散在水中。经含硅甲氧基硼硅氧烷改性后,白炭黑具有优异的疏水性能,全部漂浮在水面,在水中没有分散。
本实施例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性测试数据见表1。
实施例3
1.制备含硅乙氧基硼硅氧烷
将10.0g(0.16mol)硼酸放入配搅拌反应瓶中,将86.5g四氢呋喃、0.05g辛酸亚锡和76.5g(0.43mol)甲基三乙氧基硅烷注入反应瓶中,在60℃下搅拌反应10h。
2.制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑
在搅拌下,将步骤(1)得到的反应混合物,加入到100g亲水沉淀法白炭黑(比表面积280m2/g)中。加热体系至60℃,搅拌反应10h,蒸除四氢呋喃和过量甲基三乙氧基硅烷,得到130g含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
3.制备自粘性硅橡胶
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量70万,乙烯基重量含量0.15%)、40份步骤(2)制备含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得自粘性硅橡胶。
本实施例制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑的红外光谱图中吸收峰如下,3218cm-1为Si-OH吸收峰,2960cm-1为C-H振动伸缩吸收峰,1350cm-1为B-O吸收峰,1253cm-1为Si-Me吸收峰,1055cm-1为Si-O吸收峰,882cm-1吸收峰为Si-O-B键吸收峰,796cm-1为Si-C吸收峰。说明制备产品为含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑,分子结构符合预期。
本实施例含硅乙氧基硼硅氧烷改性前后白炭黑在水中分散有显著不同。亲水性白炭黑在改性前,疏水性差,亲水性强,全部分散在水中。经含硅乙氧基硼硅氧烷改性后,白炭黑具有优异的疏水性能,全部漂浮在水面,在水中没有分散。
本实施例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性测试数据见表1。
实施例4
1.制备含硅乙氧基硼硅氧烷
将8.1g(0.13mol)硼酸放入反应瓶中,将98.5g二甲苯、0.07g辛酸亚锡和57.6g(0.30mol)乙烯基三乙氧基硅烷注入反应瓶中,在70℃下搅拌反应8h。
2.制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑
在搅拌下,将步骤(1)得到的反应混合物,加入到100g亲水气相法白炭黑(比表面积350m2/g)中。加热体系至120℃,搅拌反应8h,蒸除二甲苯和过量乙烯基三乙氧基硅烷,得到130g含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
3.制备自粘性硅橡胶
将100份甲基乙烯基硅橡胶(分子量80万,乙烯基重量含量0.16%)、30份步骤(2)制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑加入捏合机中,并在60℃真空度-0.09MPa下脱水、捏合2h,冷却后制得混炼胶。室温下,将3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷与上述混炼胶在开炼机上薄通开炼3次。将薄通后混炼胶在平板硫化机中170℃下硫化30分钟,制得自粘性硅橡胶。
本实施例制备含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑的红外光谱图中吸收峰如下,3218cm-1为Si-OH吸收峰,2960cm-1为C-H振动伸缩吸收峰,1400cm-1为Si-Vi吸收峰,1345cm-1为B-O吸收峰,1058cm-1为Si-O吸收峰,882cm-1吸收峰为Si-O-B键吸收峰,790cm-1为Si-C吸收峰。说明制备产品为含硅乙氧基硼硅氧烷改性白炭黑,分子结构符合预期。
本实施例改性前后白炭黑在水中分散有显著不同。亲水性白炭黑在改性前,疏水性差,亲水性强,全部分散在水中。经含硅乙氧基硼硅氧烷改性后,白炭黑具有优异的疏水性能,全部漂浮在水面,在水中没有分散。
本实施例制备得到的硫化硅橡胶材料的力学性能和自粘性测试数据见表1。
表1硅橡胶力学性能和自粘性能
检测项目 | 硬度(邵A) | 拉伸强度(MPa) | 撕裂强度(kN/m) | 自粘强度(N/cm) |
实施例1 | 54 | 9.6 | 22.5 | 8.5 |
对比例1 | 51 | 6.5 | 14.8 | 0 |
对比例2 | 52 | 7.2 | 16.5 | 3.2 |
实施例2 | 52 | 8.8 | 19.1 | 6.4 |
实施例3 | 51 | 8.5 | 23.5 | 9.2 |
实施例4 | 52 | 9.3 | 20.1 | 7.5 |
结论:由表1可见,相比于对比例1,实施例自粘性能得到明显改善,在硅橡胶自粘性能增加的同时,硅橡胶力学增强效果优异,尤其是撕裂强度。同时与对比例2相比,与单独加入聚硼硅氧烷相比,通过本发明制备硅橡胶力学强度与自粘性能也具有大幅的上升。
此结果表明,本发明所获得含硅烷氧基键硼硅氧烷改性白炭黑以一定比例加入到硅橡胶后,不仅硅橡胶的力学性能优异,而且能显著提高硅橡胶的自粘性能,获得综合性能优异的硅橡胶。
由实施例1-4及对比例1-2的数据可知,只有在本发明权利要求范围内的方案,才能够在各方面均能满足上述要求,得出最优化的方案,制备得到性能最优的含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑及其相关自粘性硅橡胶。而对于配比的改动、原料的替换/加减,或者加料顺序的改变,均会带来相应的负面影响。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种自粘性硅橡胶,其特征在于,按照重量份数计包含下列成分:甲基乙烯基硅橡胶生胶 100份;含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑30~50份;2,5-二甲基-2,5-二己烷3份;所述含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑的制备方法包括以下步骤:
(1)在搅拌和加热条件下,将硼酸、烷氧基硅烷、催化剂在溶剂中反应得到含硅烷氧基硼硅氧烷;所述催化剂与硼酸的质量比为0.5~1:10;所述烷氧基硅烷中硅烷氧基与硼酸摩尔比为5~8:1;
(2)在搅拌下,将步骤(1)得到的含硅烷氧基硼硅氧烷加入亲水性白炭黑中,加热反应后得到含硅烷氧基硼硅氧烷改性白炭黑。
2.根据权利要求1所述一种自粘性硅橡胶,其特征在于,所述步骤(1)中烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、甲基氢二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基氢二乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙基硅烷中的一种。
3.根据权利要求1所述一种自粘性硅橡胶,其特征在于,所述步骤(1)中催化剂为二月桂酸二丁基锡、异辛酸亚锡、辛酸亚锡中的一种。
4.根据权利要求1或2所述一种自粘性硅橡胶,其特征在于,所述步骤(1)中反应温度为50~80℃,反应时间为6~12h。
5.根据权利要求1所述一种自粘性硅橡胶,其特征在于,所述步骤(2)中亲水性白炭黑为亲水性沉淀法白炭黑或亲水性气相法白炭黑,比表面积为200~380m2/g。
6.根据权利要求1所述一种自粘性硅橡胶,其特征在于,所述步骤(2)中反应温度为60~120℃,反应时间为8~15h;步骤(2)中硼酸与亲水性白炭黑质量比为5~10:100。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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