CN116948404A - 一种用于服饰的荧光液态硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及液态硅橡胶领域，具体公开了一种用于服饰的荧光液态硅橡胶及其制备方法。一种用于服饰的荧光液态硅橡胶包括包括按重量份计的100‑150份聚二甲基硅氧烷、5‑20份交联剂、5‑10份稀释剂、10‑30份改性硅粉和1‑10份荧光剂；其制备方法为：S1、将聚二甲基硅氧烷、交联剂和抗氧化剂放入反应釜中，在惰性气体保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在25‑30℃下；S2、加入改性硅粉和纳米氧化铝，并继续混合搅拌；S3、加入荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。本申请解决了液态硅橡胶在提高耐磨度时粘附性下降的问题。
Description
技术领域
本申请涉及硅橡胶领域，更具体地说，它涉及一种用于服饰的荧光液态硅橡胶及其制备方法。
背景技术
荧光液态硅橡胶具有优良的弹性高、可塑性和耐候性等特点，同时还结合了荧光材料的荧光效应。荧光液态硅橡胶可以制成各种形状的装饰品，如手环、项链、鞋带、钥匙扣等。这些装饰品在白天看起来普普通通，但在黑暗的环境下就会发出明亮的荧光效果，极具视觉冲击力，非常适合夜间或低光环境下使用。
目前，荧光液态硅橡胶在服饰领域的应用已经得到广泛关注，并且正在不断拓展。例如，有一些品牌的鞋子上采用了荧光液态硅橡胶制成的标志，使其在夜间非常显眼；有一些运动品牌也将荧光液态硅橡胶用于制作运动配件，如跑步臂带、自行车灯等。
液态硅橡胶本身耐磨性较差，作为衣物表面图案容易发生磨损、剥落，影响衣物的美观度，现有技术中一般通过添加助剂的方式来增强液态硅橡胶的耐磨性能，但同时液态硅橡胶本身的粘附性会下降。
发明内容
为了解决液态硅橡胶在提高耐磨度时粘附性下降的问题，本申请提供一种荧光液态硅橡胶。
本申请提供的一种荧光液态硅橡胶采用如下的技术方案：
一种荧光液态硅橡胶，包括按重量份计的100-150份聚二甲基硅氧烷、5-20份交联剂、5-10份稀释剂、30-50份改性硅粉和1-10份荧光剂。
通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷是主要的基础材料，硅粉表面经过改性处理后具有更好的亲和力，能够更好地与硅橡胶分子进行结合。改性硅粉还具有较大的比表面积和微纳米级别的孔隙结构，这些特点使得硅橡胶分子能够更加容易地填充到改性硅粉的表面和孔隙中，从而形成更加紧密的结合，提高了液态硅橡胶的粘附性和耐磨能力。
可选的，包括按重量份计的120份聚二甲基硅氧烷、12份交联剂、8份稀释剂、40份改性硅粉和8份荧光剂。
通过采用上述技术方案，进一步优化各组分之间的配比，使荧光液态硅橡胶达到更好的耐磨效果和粘附性。
可选的，所述交联剂为含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷。
通过采用上述技术方案，含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷可以有效地串联硅氧烷分子，形成三维交联结构，使得荧光液态硅橡胶具有更好的耐热性、耐氧化性、耐化学腐蚀性和机械强度，同时还能保持良好的柔软性和低压缩变形率，从而提高液态硅橡胶的整体性能。
可选的，所述稀释剂选用十二烷基苯或环已基甲基环四硅氧烷中的一种。
通过采用上述技术方案，十二烷基苯和环己基甲基环四硅氧烷可以通过调节液态硅橡胶材料的黏度、分散度和流动性，使荧光液态硅橡胶的性能更稳定。
可选的，还包括10-15份纳米氧化铝。
通过采用上述技术方案，纳米氧化铝可以通过其带来的高比表面积和强度，增强硅橡胶材料的耐磨性和抗张剪强度等物理性能，同时也可以增强硅橡胶材料与模具材料之间的粘附力和拉伸性，与改性硅粉配合使用，进一步提高荧光液态硅橡胶的耐磨度和粘附性。
本申请提供一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，采用如下的技术方案：一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚二甲基硅氧烷、交联剂和稀释剂放入反应釜中，在惰性气体保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在25-30摄氏度下；
S2、加入改性硅粉与纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
通过采用上述技术方案，通过惰性气体保护来避免氧化反应的发生，确保反应的顺利进行，采用该生产工艺所制备的液态硅橡胶具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优异的性能，同时解决液态硅橡胶在提高耐磨度时粘附性下降的问题。
优选的，所述改性硅粉的制备过程为：
A1、将10-30g硅源与0.5-2g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在80-100℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应3-4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
通过采用上述技术方案，通过将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵引入硅源分解过程中，可以控制SiO2颗粒的大小和表面电荷密度等物理特性，进而提高其在液态硅橡胶中的分散性和增强粘附性的作用。
优选的，所述硅源为硅酸钠或硅酸二乙酯中的一种。
通过采用上述技术方案，通过选用不同的硅源来使改性硅粉的性能进一步提高。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请由于采用改性硅粉，使得液态硅橡胶中硅链排列更加致密，增加硬度和刚度，从而提高其耐磨性能和抗拉剪强度。同时，改性硅粉的表面也经过化学改性处理，加入液态硅橡胶后可以大大增强与织物的粘附性。
2、本申请优选通过纳米氧化铝可以通过其带来的高比表面积和强度，增强硅橡胶材料的耐磨性和抗张剪强度等物理性能，同时也可以增强硅橡胶材料与模具材料之间的粘附力和拉伸性，与改性硅粉配合使用，进一步提高荧光液态硅橡胶的耐磨度和粘附性。
3、本申请的方法通过惰性气体保护来避免氧化反应的发生，确保反应的顺利进行，采用该生产工艺所制备的液态硅橡胶具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优异的性能，同时解决液态硅橡胶在提高耐磨度时粘附性下降的问题。
4、本申请的方法优选通过将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵引入硅源分解过程中，可以控制SiO2颗粒的大小和表面电荷密度等物理特性，进而提高其在液态硅橡胶中的分散性和增强粘附性的作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
改性硅粉的制备例
制备例1
改性硅粉的制备：
A1、将10g硅源与0.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在90℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
制备例2
改性硅粉的制备过程为：
A1、将30g硅源与2g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在90℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
制备例3
改性硅粉的制备过程为：
A1、将20g硅源与1.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在90℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
制备例4
改性硅粉的制备过程为：
A1、将20g硅源与1.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在80℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
制备例5
改性硅粉的制备过程为：
A1、将20g硅源与1.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在100℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
实施例
实施例1
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1000g聚二甲基硅氧烷、50g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和50g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入100g改性硅粉，并继续混合搅拌；
S3、加入10g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例2
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1500g聚二甲基硅氧烷、500g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和100g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入300g改性硅粉，并继续混合搅拌；
S3、加入100g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例3
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入200g改性硅粉，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例4
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入200g改性硅粉和100g纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例5
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入200g改性硅粉和150g纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例6
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入200g改性硅粉和120g纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，改性硅粉由制备例1制得，稀释剂为十二烷基苯。
实施例7
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，与实施例6的区别在于：改性硅粉由制备例2制得。
实施例8
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，与实施例6的区别在于：改性硅粉由制备例3制得。
实施例9
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，与实施例6的区别在于：改性硅粉由制备例4制得。
实施例10
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，与实施例6的区别在于：改性硅粉由制备例5制得。
实施例11
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，与实施例6的区别在于：稀释剂为环已基甲基环四硅氧烷。
对比例
对比例1
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入200g硅粉和120g纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，稀释剂选用十二烷基苯。
对比例2
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入120g纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，稀释剂选用十二烷基苯。
对比例3
一种用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、将1200g聚二甲基硅氧烷、120g含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷和80g稀释剂放入反应釜中，在氮气保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在30℃以下；
S2、加入80g荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
其中，稀释剂选用十二烷基苯。
性能检测试验
检测方法
将实施例1-11以及对比例1-3得到的液态硅橡胶置于模具中加入铂催化剂混合均匀，铂催化剂占液态硅橡胶的浓度为35ppm，固化温度为150℃，固化时间为20min，固化完成后进行测试。
附着力测试：
按国家标准GB/T 9286进行。
拉伸强度测试：
按照GB/T 528-2009测定。
耐磨测试：
选用Taber线性耐磨仪，在500g的负重下，设定摩擦参数为40次/分钟进行摩擦，记录摩擦次数。
测试实验数据如下表所示：
表1实施例1-11及对比例1-3测试数据
| 附着力等级 | 拉伸强度/MPa | 耐磨测试/次 | |
| 实施例1 | 1 | 6.18 | 456 |
| 实施例2 | 1 | 6.23 | 463 |
| 实施例3 | 1 | 6.35 | 479 |
| 实施例4 | 0 | 6.79 | 488 |
| 实施例5 | 0 | 6.93 | 484 |
| 实施例6 | 0 | 7.15 | 496 |
| 实施例7 | 1 | 7.08 | 482 |
| 实施例8 | 0 | 7.12 | 491 |
| 实施例9 | 1 | 7.10 | 493 |
| 实施例10 | 0 | 7.14 | 489 |
| 实施例11 | 0 | 7.06 | 493 |
| 对比例1 | 2 | 6.28 | 437 |
| 对比例2 | 2 | 6.13 | 411 |
| 对比例3 | 3 | 5.89 | 385 |
结合实施例6和对比例1并结合表1可以看出，对比例1与实施例6的区别在于硅粉未经过化学改性，在加入荧光液态硅橡胶后，对比例1的附着力要明显低于实施例6，耐磨性能相较于实施例6也明显下降，由此说明，经过改性的硅粉在加入荧光液态硅橡胶后能显著的提高粘附性，并且保证荧光液态硅橡胶保持良好的耐磨能力。
结合实施例6和对比例2并结合表1可以看出，对比例2与实施例6的区别在于未加入改性硅粉，对比例2的附着力低于实施例6，且对比例2的耐磨性能远低于实施例6，说明改性硅粉在加入荧光液态硅橡胶后能显著的提高粘附性，并且保证荧光液态硅橡胶保持良好的耐磨能力。
结合实施例6和对比例3并结合表1可以看出，对比例3与实施例6的区别在于未加入改性硅粉和纳米氧化铝，对比例3的附着力与耐磨能力相较于实施例6都存在很大差距，由此说明，通过将改性硅粉与纳米氧化铝复配使用，可以提高荧光液态硅橡胶的粘附性与耐磨性能。
结合实施例1-3并结合表1可以看出，通过改变荧光液态硅橡胶的组分配比，可以提高粘附性与耐磨能力，硅粉表面经过改性处理后具有更好的亲和力，能够更好地与硅橡胶分子进行结合。改性硅粉还具有较大的比表面积和微纳米级别的孔隙结构，这些特点使得硅橡胶分子能够更加容易地填充到改性硅粉的表面和孔隙中，从而形成更加紧密的结合，提高了液态硅橡胶的粘附性和耐磨能力。
结合实施例3-6并结合表1可以看出，通过加入纳米氧化铝，纳米氧化铝具有很高的比表面积和表面活性，其表面含有大量的羟基、氧化物等活性官能团，可以与硅橡胶分子进行吸附和反应，从而形成强有力的化学键。这种化学键对于液态硅橡胶的粘附具有良好的稳定性，在使用过程中不易发生剥离、脱落等情况。纳米氧化铝还能够弥补硅橡胶自身的缺陷，填充硅橡胶中的微空隙和毛细孔，改善硅橡胶的结构性能。通过纳米氧化铝和改性硅粉配合使用在液态硅橡胶体系中能够协同作用，进一步提高液态硅橡胶的粘附性和耐磨性。
结合实施例6-10并结合表1可以看出，通过改变改性硅粉的制备条件，使改性硅粉能更好的发挥出提高荧光液态硅橡胶的粘附性和耐磨性的作用。
结合实施例6及实施例11并结合表1可以看出，通过采用不同的稀释剂，对于荧光液态硅橡胶的粘附力和耐磨性的影响较小，会改变荧光液态硅橡胶的拉伸强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种用于服饰的荧光液态硅橡胶，其特征在于，包括按重量份计的100-150份聚二甲基硅氧烷、5-20份交联剂、5-10份稀释剂、10-30份改性硅粉和1-10份荧光剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于服饰的荧光液态硅橡胶，其特征在于：包括按重量份计的120份聚二甲基硅氧烷、12份交联剂、8份稀释剂、20份改性硅粉和8份荧光剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于服饰的荧光液态硅橡胶，其特征在于：所述交联剂为含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷。
4.根据权利要求2所述的一种用于服饰的荧光液态硅橡胶，其特征在于：所述稀释剂选用十二烷基苯或环已基甲基环四硅氧烷中的一种。
5.根据权利要求2所述的一种用于服饰的荧光液态硅橡胶，其特征在于：还包括10-15份纳米氧化铝。
6.一种如权利要求1-5任一所述的用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将聚二甲基硅氧烷、交联剂和抗氧化剂放入反应釜中，在惰性气体保护下进行混合搅拌，将反应温度控制在25-30℃下；
S2、加入改性硅粉和纳米氧化铝，并继续混合搅拌；
S3、加入荧光剂，并再次混合搅拌，直到荧光剂均匀分布在整个体系中，混合完成后通过过滤除杂，即可得到液态硅橡胶。
7.根据权利要求6所述的用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述改性硅粉的制备过程为：
A1、将10-30g硅源与0.5-2g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵混合；
A2、在80-100℃下进行水解反应，将硅源分解成纳米级的SiO2颗粒并与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵反应3-4h；
A3、过滤、洗涤和干燥得到改性硅粉。
8.根据权利要求7所述的用于服饰的荧光液态硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述硅源为硅酸钠或硅酸二乙酯中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311081586.4A CN116948404A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种用于服饰的荧光液态硅橡胶及其制备方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311081586.4A CN116948404A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种用于服饰的荧光液态硅橡胶及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN116948404A true CN116948404A (zh) | 2023-10-27 |
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| CN (1) | CN116948404A (zh) |
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2023
- 2023-08-25 CN CN202311081586.4A patent/CN116948404A/zh active Pending
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