本发明专利技术涉及由至少一种有机硅烷疏水性化合物或一种疏水性硅油预处理过的沉淀二氧化硅作为增强填料用于硅酮弹性体的用途，所述预处理过的二氧化硅通过冷混合引入该硅酮弹性体中并且具有以下特征：ＢＥＴ比表面积为５０到４５０ｍ↑［２］／ｇ、水可湿性低于８０、硫含量低于０．１ｗｔ％。本发明专利技术还涉及所获得的可固化硅酮弹性体组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及预处理过的沉淀二氧化硅作为增强填料用于硅酮弹性体的用途以及所获得的可固化硅酮弹性体组合物。众所周知，硅酮弹性体是特定的合成弹性体，它实现了为许多工业应用所要求的机械和化学性能(例如，电气性能、耐化学品性、高温稳定性)的极好折中。它还能用于药物和保健应用。硅酮聚合物本身相对较弱。为了获得有用的工程性能，通过引入化学上与此类弹性体相容的填料来增强该硅酮弹性体是有必要的。此外，在该硅酮弹性体和填料的混合(即配混阶段)期间添加称作加工助剂或增塑剂(或甚至软化剂或反结构剂)的反应性流体是为可加工性以及良好保存限期控制所需要的。因此，硅酮弹性体、增强填料和加工助剂(增塑剂)是硅酮弹性体组合物的主要成分。然后就硫化而言，需要固化化合物。增强填料提供机械强度。使用热解二氧化硅作为增强填料用于硅酮橡胶组合物在本领域中是为人熟知的。煅制二氧化硅在硅酮橡胶组合物中用作增强组分；但是所得的性能并不总是令人满意并且该煅制二氧化硅还具有相当昂贵的缺点。其它用于硅酮弹性体的增强填料是沉淀二氧化硅。然而，沉淀二氧化硅通常不会达到通过使用煅制二氧化硅获得的机械性能。此外，由于在它们的表面上存在吸收的水，所以在固化步骤中会发生海绵化(sponging)，除非能维持压力；因此，沉淀二氧化硅主要用来增强用于模塑加工应用的硅酮弹性体组合物。加工助剂(或增塑剂)是对二氧化硅增强填料的表面进行化学改性以降低硅酮弹性体/填料相互作用程度的功能性液体(或在配混期间水解产生此类液体的化学试剂)。在不使用加工助剂的情况下，氢键会形成；实际上是，在该填料表面上的侧挂羟基(OH)与该硅酮弹性体骨架中的氧(O)形成二级键；这随着时间而增加使得仅含有硅酮弹性体和二氧化硅填料的未固化组合物当它熟化时将硬化或结构化这种效应称为“起绉硬化”效应。这会不利地影响该组合物的可加工性以致它在研磨机上破碎并开裂而不是形成平滑连续的带子。该硅酮弹性体通常在密炼机(例如Banbury型混合器或捏塑混合器)中与其它的组分混合(混合或配混阶段)。绝大多数情况下是首先装入硅酮弹性体，接着是加工助剂、增强填料和可能的添加剂，但是能改变这种顺序。在该配混阶段期间，加工助剂的添加需要加热处理该增强二氧化硅填料通过热混合引入该硅酮弹性体中，这还使得对该组合物加以脱挥和使性能稳定。该热混合方法消耗大量能量。此外，这些方法的混合时间通常较长，于是对生产率不利。最后，该加工助剂并不总是廉价组分。本专利技术的目标之一是提供现有技术增强方法的替代方案。本专利技术的一个目的是使得在以下情况下获得可固化增强硅酮弹性体组合物不进行热混合(即在配混(混合)阶段期间不进行加热)，减少的混合时间，并且优选在将该增强填料引入该硅酮弹性体的过程中不添加任何加工助剂/增塑剂。在本专利技术范围内进行的该硅酮弹性体/增强填料的混合是冷混合工艺，即其中该增强填料能在室温下通过混合引入该硅酮弹性体中。此外，它是快速的混合工艺；与热混合工艺中的混合时间相比该混合时间要少。此外，本专利技术的一个目标是提供增强的硅酮弹性体组合物，其显示极好的物理性能，至少与通过进行热混合获得的那些相似，尤其是在塑性(初始塑性，随时间的塑性演变)方面。最后，通过固化这些根据本专利技术的增强硅酮弹性体组合物获得的固化组合物的性能是非常令人满意的。就这些目标而言，本专利技术的主要目的是由至少一种有机硅烷疏水性化合物或一种疏水性硅油预处理过的沉淀二氧化硅作为增强填料用于硅酮弹性体的用途，所述预处理过的二氧化硅通过冷混合引入该硅酮弹性体中，所述预处理过的二氧化硅具有以下特性-BET比表面积为50到450m2/g，-水可湿性低于80，-硫含量低于0.1wt％。在本说明书中，该预处理过的(或表面改性过的)二氧化硅与用至少一种有机硅烷疏水性化合物或一种疏水性硅油处理该沉淀二氧化硅之后获得的二氧化硅对应。同样，该未预处理的二氧化硅与用至少一种有机硅烷疏水性化合物或一种疏水性硅油处理之前的沉淀二氧化硅对应；该未预处理的二氧化硅是该预处理过的二氧化硅从其中获得的沉淀二氧化硅。所谓的沉淀二氧化硅是指通过硅酸盐，例如碱金属硅酸盐(例如硅酸钠)与酸(例如硫酸)的沉淀反应获得的任何二氧化硅；任何二氧化硅沉淀方法可以在这里使用具体来说，在硅酸盐介质中添加酸，在水或硅酸盐介质中完全或部分同时添加酸和硅酸盐。用于本专利技术的预处理过的二氧化硅具有50到450m2/g，优选60到250m2/g，尤其是65到150m2/g的BET比表面积。该BET比表面积可以在75到110m2/g之间。该BET比表面积通过在Journal of the American ChemicalSociety，60卷，309页，1938年2月中描述的BRUNAUER-EMMET-TELLER方法来测定并且根据NF T 45007标准(1987年11月)。用于本专利技术的预处理过的二氧化硅的水可湿性低于80，并且优选在10到75，尤其是35到75的范围内。它可以在50到75，例如55到70的范围内。该水可湿性(或疏水指数)根据使由50ml水和200mg SiO2构成的混合物形成均匀悬浮液所必须添加的甲醇的体积V来测定。该水可湿性等于×100。用于本专利技术的预处理过的二氧化硅按重量计具有低于0.1％，优选低于0.05％的硫含量。所述预处理过的二氧化硅按重量计通常显示至少1.8％，优选2到5％的碳含量。它的碳含量按重量计可以为2到4％，例如2到3％。有利的是，根据本专利技术使用的预处理过的二氧化硅具有低于80，优选低于50，尤其低于30的参数C。它通常大于15。该参数C(或BET常数C)是在该无机材料(二氧化硅)表面上惰性气体吸附的净热的指数函数，它确定该无机材料(二氧化硅)的表面极性。该吸附的净热与残留的表面极性基团的浓度有关。该参数C反映该二氧化硅的疏水性程度该二氧化硅越疏水，该参数C越小。更多的细节在US专利号6,193,412中提及。该预处理过的二氧化硅优选呈现低于30μm，尤其低于25μm，例如低于20μm的中值粒度。它的中值粒度可以低于15μm，例如低于10μm，乃至低于5μm。它通常大于1μm。该平均粒度通过以下方法来测量该方法是用激光衍射粒度计对在无水乙醇中的二氧化硅进行粒度分析。使用以下设备/材料激光器衍射粒度计Malvern Mastersizer2000(型号hydro 2000S；泵速1700rpm；分析时间12秒；光学模式在乙醇中的P2二氧化硅)，50ml的大烧杯，精密天平，50ml的量筒，无水乙醇，磁性搅拌器，Pasteur移液管。用无水乙醇冲洗该粒度计的皿两次。然后如下进行该方法-称量2g粉末二氧化硅样品并放入烧杯中，-将50ml无水乙醇添加在该烧杯中并用磁性搅拌器搅拌5分钟，-用Pasteur移液管将所得的样品溶液注入该粒度计的皿中(该样品溶液必须在搅拌的过程中从该烧杯吸取使得在该移液管中具有均匀的样品溶液并且该相同的样品溶液不可保持在该移液管中以避免沉降)，直到得到大约10到20％，通常为10％的光学浓度，-将参数输入计算机，-运行分析周期，-用无水乙醇冲洗该粒度计的皿两次。优选的是，该未预处理和该预处理过的二氧化硅具有至少1.5％(或者具有至少1.0％)的在71％(或者51％)的受控相对本文档来自技高网...
【技术保护点】
由至少一种有机硅烷疏水性化合物或一种疏水性硅油预处理过的沉淀二氧化硅作为增强填料用于硅酮弹性体的用途，所述预处理过的二氧化硅通过冷混合引入该硅酮弹性体中，所述预处理过的二氧化硅具有以下特性： ＢＥＴ比表面积为５０到４５０ｍ↑［２］／ｇ、 水可湿性低于８０、 硫含量低于０．１ｗｔ％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A鲍狄埃，黄圭敏，五十岚实，中村勉，原田直彦，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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