一种具有亲水性的硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有亲水性的硅橡胶及其制备方法，该具有亲水性的硅橡胶包括A组分76～85％(质量百分含量)、B组分9.7％～15％、交联剂5％～8％和催化剂0.3％～1％；其中，A组分包括以下成分：聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％；B组分包括以下成分：γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯80％～90％(γ‑氨丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的当量比为1)、聚乙二醇或淀粉10％～20％。本发明专利技术技术方案改善了硅橡胶的亲水性能，增强硅橡胶的自清洁功能，用作婴幼儿沐浴玩具时可防止细菌滋生。

【技术实现步骤摘要】
一种具有亲水性的硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及有机硅胶改性
，特别涉及一种具有亲水性的硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
硅胶具有突出的化学稳定性，被广泛应用于各个领域。而且可达到食品级的安全性能，因此是儿童玩具的首选材料之一。婴幼儿喜欢在水中用沐浴玩具玩耍。沐浴玩具通常采用硅橡胶或橡胶使用模具成型制成各种造型，如小黄鸭、比目鱼等等。这些沐浴玩具往往具有内腔、且开设有水孔，以通过水孔将水吸入玩具内腔，再通过挤压将水放出，以增加玩具的趣味性。然而，由于水孔较小，一方面，难以通过挤压将玩具内的水完全挤出；同时，由于材质不透气，水难以挥发，进而导致玩具内留有水渍。因此，仅能对玩具表面进行清洗，难以对玩具内部进行清洗，玩具内容易造成细菌滋生，从而对宝宝的健康不利。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种具有亲水性的硅橡胶，旨在改善硅橡胶的亲水性，增强硅橡胶的自清洁功能，用作婴幼儿沐浴玩具时可防止细菌滋生。为实现上述目的，本专利技术提出的一种具有亲水性的硅橡胶，包括A组分76～85％(质量百分含量)、B组分9.7％～15％、交联剂5％～8％和催化剂0.3％～1％；其中，所述A组分包括以下成分：聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％；所述B组分包括以下成分：γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯80％～90％(γ-氨丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的当量比为1)、聚乙二醇或淀粉10％～20％。优选地，所述补强填料为气相白炭黑、轻质碳酸钙或气相二氧化钛中的一种或几种。优选地，所述交联剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。优选地，所述催化剂为有机锡化合物。优选地，所述有机锡化合物为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。优选地，A组分中还包括色粉。本专利技术还提出一种所述亲水性硅橡胶的制备方法，具体步骤如下：步骤一：在一洁净干燥的反应容器中，按当量比1依次加入B组分中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯，调节PH至8～9，滴加蒸馏水，蒸馏水的加入量与γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯总量的当量比为1.5～1:1，加完后室温下搅拌30至40min，后升温至45至55℃，搅拌2h；然后于在55℃下抽真空，即得支化的有机硅聚合物；步骤二：根据A组分和B组分的质量百分含量76％～85％、9.7％～15％，将A组分中的聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％预先均匀混合，然后按比例加入B组分中的聚乙二醇或淀粉10％～20％、步骤一所得支化的有机硅聚合物80％～90％，混合均匀后，加入交联剂5％～8％混合均匀，最后加入催化剂0.3％～1％充分混合后，于室温下固化24h。本专利技术还提出另一种所述亲水性硅橡胶的制备方法，具体步骤如下：步骤一：在一洁净干燥的反应容器中，按当量比1依次加入B组分中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯，调节PH至8～9，滴加蒸馏水，蒸馏水的加入量与γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯总量的当量比为1.5～1:1，室温下搅拌30至40min，后升温至45至55℃，搅拌2h；然后于在55℃下抽真空，即得支化的有机硅聚合物；步骤二：根据A组分和B组分的质量百分含量76％～85％、9.7％～15％，将A组分中的聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％预先均匀混合，然后按比例加入B组分中的聚乙二醇或淀粉10％～20％、步骤一所得支化的有机硅聚合物80％～90％，混合均匀后，加入交联剂5％～8％混合均匀，最后加入催化剂0.3％～1％充分混合后，加热至70℃固化1.5h～2h。本专利技术技术方案通过采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷在碱性条件下，催化水解，并通过正硅酸乙酯发生交联，形成支化的有机硅化合物。该支化的有机硅化合物中含有大量的亲水基团氨基。并采用聚乙二醇或淀粉，与该支化的有机硅化合物和聚二甲基硅氧烷、硅微粉在交联剂作用下发生加成聚合，同时在催化剂作用下发生硫化，生成具有亲水性的弹性体，即硅橡胶。该方案具有以下有益效果：一、采用加成型硫化机理，使支化的有机硅化合物、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇或淀粉通过交联剂发生交联，形成具有互穿聚合物网络的亲水性硅橡胶；不仅具有稳定的理化性能，而且在硅橡胶中引入具有亲水基团的支链结构，亲水基团分布于硅橡胶的内部网络结构，水分子通过与亲水基团作用，进入至硅橡胶内部，使硅橡胶能够吸水溶胀，具有亲水性；以便在用于沐浴玩具时，一方面，水通过与硅橡胶内部结构作用进入至玩具内，玩具发生溶胀，增加玩具的趣味性；另一方面，清洗玩具时，干净的水可与硅橡胶内部的水相互渗透，实现对玩具内部的清洁，有效增强硅橡胶的自清洁功能，可防止玩具内的细菌滋生。二、淀粉是天然高分子聚合物，聚乙二醇无毒、具有非常好的生物相容性，通过采用淀粉和聚乙二醇改善硅橡胶的亲水性，不仅可使硅橡胶达到食品级安全等级，保障了产品的安全性；而且增加了硅橡胶的生物降解性能，减少对环境的污染，有利于环境友好。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术提出一种具有亲水性的硅橡胶。在本专利技术实施例中，该亲水性的硅橡胶包括A组分、B组分、交联剂以及催化剂。根据质量百分含量，A组分、B组分、交联剂和催化剂分别占76～85％、9.7％～15％、5％～8％和0.3％～1％。其中，A组分包括以下组成成分：聚二甲基硅氧烷(简称PDMS)60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％。B组分包括以下组成成分：γ-氨丙基三乙氧基硅烷(简称KH550)和正硅酸乙酯80％～90％(γ-氨丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的当量比为1)、聚乙二醇(简称PEG)或淀粉10％～20％。本专利技术技术方案通过采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷在碱性条件下，催化水解，并通过正硅酸乙酯发生交联，形成支化的有机硅化合物。该支化的有机硅化合物中含有大量的亲水基团氨基。并采用聚乙二醇或淀粉，与该支化的有机硅化合物和聚二甲基硅氧烷、硅微粉在交联剂作用下发生加成聚合，同时在催化剂作用下发生硫化，生成具有亲水性的弹性体，即硅橡胶。该方案具有以下有益效果：一、采用加成型硫化机理，使支化的有机硅化合物、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇或淀粉通过交联剂发生交联，形成具有互穿聚合物网络的亲水性硅橡胶；不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，包括A组分76～85％(质量百分含量)、B组分9.7％～15％、交联剂5％～8％和催化剂0.3％～1％；其中，所述A组分包括以下成分：聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％；所述B组分包括以下成分：γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯80％～90％(γ‑氨丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的当量比为1)、聚乙二醇或淀粉10％～20％。

【技术特征摘要】
1.一种具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，包括A组分76～85％(质量百分含量)、B组分9.7％～15％、交联剂5％～8％和催化剂0.3％～1％；其中，所述A组分包括以下成分：聚二甲基硅氧烷60％～72％、硅微粉12％～18％、补强填料16％～22％；所述B组分包括以下成分：γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯80％～90％(γ-氨丙基三乙氧基硅烷与正硅酸乙酯的当量比为1)、聚乙二醇或淀粉10％～20％。2.如权利要求1所述的具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，所述补强填料为气相白炭黑、轻质碳酸钙或气相二氧化钛中的一种或几种。3.如权利要求1所述的具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，所述交联剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。4.如权利要求1所述的具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，所述催化剂为有机锡化合物。5.如权利要求4所述的具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，所述有机锡化合物为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。6.如权利要求1至5中任意一项所述的具有亲水性的硅橡胶，其特征在于，A组分中还包括色粉。7.一种如权利要求1至5中任一项所述的具有亲水性的硅橡胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：在一洁净干燥的反应容器中，按当量比1依次加入B组分中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯，调节PH至8～9，滴加蒸馏水，蒸馏水的加入量与γ-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯总量的当量比为1.5～1:1，加完后室温下搅拌30至40min，后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，
申请(专利权)人：深圳市零度智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44