粒状有机聚硅氧烷材料制造技术

本发明专利技术涉及一种粒状有机聚硅氧烷材料，涉及一种制造该粒状材料的方法，并涉及该粒状有机聚硅氧烷材料作为热塑性塑料的添加剂的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粒状有机聚硅氧烷材料，涉及一种制造该粒状材料的方法，并涉及该粒状有机聚硅氧烷材料作为热塑性塑料的添加剂的用途。
技术介绍
在塑料工业中，自聚合物制备历经聚合物调配及最终产品制造，以硅氧烷为主要组分的单体及聚合物的用途日益增多。例如，低分子量、粘度高达1000平方毫米/秒的有机聚硅氧烷，塑料工业界广泛地用作外用脱模剂，该外用脱模剂是涂敷在模的表面上用于所述用途。粘度在10000至100000平方毫米/秒的相对高分子量有机聚硅氧烷用作热塑性塑料内部添加剂已有约30年。其达成加工优点及表面特性改良，例如低摩擦系数、较佳滑动性、较佳耐磨性、校佳耐损值、较佳耐刮性及表面光泽、较佳脱模性、较低不合格率、较易加工、较高产量、加工过程中能量消耗较低，以及成形加工中循环时间较为快速。此外，有机聚硅氧烷的稳定性较传统加工助剂及润滑剂(蜡、脂肪酸衍生物)佳。粘度为1000000至100000000平方毫米/秒的超高分子量有机聚硅氧烷的添加剂性能可媲美于相对高分子量有机聚硅氧烷，通常效果更佳及效率更高。此种改良性能概况是归于长链超高分子量有机聚硅氧烷与热塑性塑料聚合物键间的机械相互作用等级较高，因而形成较大的持久性、减低的迁移作用及较佳的可印刷性、粘着性及可焊性。然而，液体有机聚硅氧烷添加剂(尤其粘度高或相对高者)的缺点是在挤出成形加工过程中，将其引进至热塑性塑料熔化物内甚为困难且唯独利用特殊技术装备方可胜任。挤出成形加工优选使用固体组分，更优选使用传统粒状材料(颗粒)形式的固体组分。粉末状固体组分的缺点是由塑料颗粒及粉状添加剂制造均匀的预混物(干掺合物)较为困难，而且在储存及计量加入过程中该预混物较由两种或更多种不同颗粒聚合物材料更容易发生去混合现象。尤其粉状添加剂(通常添加量非常小)与颗粒聚合物材料掺合时去混合及不规律计量加入常产生问题。非均匀计量加入常导致非所愿的不均匀产品品质。因此，曾研发出浓缩物或母料，其中包括传统粒状材料(颗粒)形式的相对高粘度及超高粘度的液体有机聚硅氧烷，目前这些是现有技术。然而，有机聚硅氧烷浓缩物具有许多缺点。例如，有机聚硅氧烷含量仅20％至最高50％。此处载体材料是热塑性塑料，其在浓缩物中的含量为50至80％。该载体材料使粒状材料的应用范围受到限制，因为其必须与浓缩物内所加入的特殊塑料相匹配。就热塑性塑料的种类繁多而言，因此需要提供具有不同热塑性载体材料的多种有机聚硅氧烷浓缩物。这对调配或加工许多种不同塑料的塑料调配机及最终加工机特别不利，并因此必须提供许多种具有不同载体的有机聚硅氧烷浓缩物。有机聚硅氧烷粉末无该不同载体材料的缺点。US 5346941的说明书中公开了包括液体有机聚硅氧烷、硅石、及特定有机硅树脂的粉状组合物，以及其用于改性热塑性塑料的用途。US 5391594的说明书中公开了包括塑料及粒径由1至1000微米的硅氧烷粉末，该硅氧粉末将聚二有机聚硅氧烷及二氧化硅包围起来。然而，正如开始时所述，粉状有机聚硅氧烷添加剂的缺点是其与粒状材料的混合物可能发生去混合作用及计量加入的不均匀。通常添加剂的添加量甚小，这是特别非所愿的，因为会导致不均匀的产品品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供固体供应形式，其包括有机聚硅氧烷且适用于热塑性材料的工业加工，同时具有优良添加剂性能及高的有机聚硅氧烷浓度，而且无传统供应形式(浓缩物及粉末)的缺点。本专利技术的粒状有机聚硅氧烷材料可达成该目的。所以，本专利技术提供一种粒状有机聚硅氧烷材料，其包括(A)至少一种由通式(I)的单元组成的聚有机硅氧烷，RfSiO(4-r/2)(I)，其中R彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，及r是0、1、2或3，条件是r的平均数值是1.9至2.1，(B)1至200重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)增强或非增强填料，或增强或非增强填料的混合物，(C)0.01至20重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)至少一种用于制备颗粒的添加剂，及(D)任选其他辅助剂，该其他辅助剂选自以下组中加工助剂、增塑剂、颜料及稳定剂，其粒径为1至100毫米。优选的R基的实例是烷基、芳基、烷芳基、链烯基、或环烷基，该基可以是经取代或未经取代的，而且可任选用杂原子间隔。烃基R的实例是烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或叔戊基，己基，例如正己基，庚基，例如正庚基，辛基，例如正辛基，及异辛基，例如2，2，4-三甲基戊基，壬基，例如正壬基，癸基，例如正癸基，十二基，例如正十二基，十八基，例如正十八基；环烷基，例如环戊基、环己基及环庚基及甲基环己基；芳基，例如苯基、联苯基、萘基及蒽基及菲基；烷芳基，例如邻、间或对甲苯基、二甲苯基及乙苯基；及芳烷基，例如苯甲基及α-及β-苯乙基。经取代烃基R的实例是卤代烷基，例如3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基及全氟己基乙基及卤代芳基，例如对氯苯基及对氯苯甲基。R基优选为氢原子或具有1至8个碳原子的烃基，更优选甲基。R基的其他实例是乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基及1-戊烯基、及5-己烯基、丁二烯基、己二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基、乙炔基、炔丙基及1-丙炔基。在本专利技术另一优选实施方案中，R基是具有2至8个碳原子的链烯基，优选乙烯基。在具有1至8个碳原子的未经取代或经取代的烃基中，以甲基、乙烯基、苯基或3，3，3-三氟丙基特别合适。优选烷基(尤其是甲基)与由通式(I)单元组成的聚有机硅氧烷(A)内至少70％的硅原子键结。除硅-键结甲基和/或3，3，3-三氟丙基之外，若该聚有机硅氧烷含有硅-键结乙烯基和/或苯基，这些后者的含量优选为0.001至30摩尔％。聚有机硅氧烷(A)优选主要由二有机硅氧烷单元组成。该聚有机硅氧烷的端基可以是三烷基甲硅烷氧基，尤其是三甲基甲硅烷氧基或二甲基乙烯基甲硅烷氧基。然而，这些烷基的一个或多个也可己由羟基或烷氧基(例如甲氧基或乙氧基)替代。聚有机硅氧烷(A)可以是液体或高粘度物质。在25℃温度下该聚有机硅氧烷(A)的粘度优选为103至108毫帕斯卡·秒。可使用单独一种聚有机硅氧烷(A)，或由至少两种不同聚有机硅氧烷(A)所组成的混合物。优选在本专利技术粒状有机聚硅氧烷材料中不使用交联剂。然而，在一些应用场合(例如需要使有机聚硅氧烷与热塑性塑料连接时)使用交联剂也是有利的。在此情况下，优选加入本专利技术粒状聚有机硅氧烷材料的交联剂包括过氧化物，例如过氧化二苯甲酰、过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化二异丙苯基、过氧化双-4-甲基苯甲酰基，或2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷，或这些化合物的混合物。此外，本专利技术聚有机硅氧烷(A)优选包括增强性和/或非增强性填料。增强性填料的实例是BET表面积至少为50平方米/克的热解型或沉淀型硅石。所述硅石填料可具有亲水性或经已知方法加以疏水化。关于此点可参考DE 38 39 900 A1，该文献内有关此方面的揭示也并入本专利申请。在该情况下，实施疏水化作用通常是使用1至20重量％六甲基二硅氮烷和/或二乙烯基四甲基二硅氮烷及0.5至5重量％的水(总是以聚有机硅氧烷(A)的总重量为基准)。在将亲水性硅石逐渐掺入该组合物之前，这些试剂最好加入至初始装有聚有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒状有机聚硅氧烷材料，其包括：（Ａ）至少一种由以下通式（Ⅰ）的单元组成的聚有机硅氧烷：Ｒ↓［ｒ］ＳｉＯ↓［（４－ｒ／２）］（Ⅰ），式中，Ｒ彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，以及ｒ是０、１、２ 或３，条件是ｒ的平均数值是１．９至２．１，（Ｂ）以１００重量份聚有机硅氧烷（Ａ）为基准，１至２００重量份的增强或非增强填料、或增强或非增强填料的混合物，（Ｃ）以１００重量份聚有机硅氧烷（Ａ）为基准，０．０１至２０重量份的至少 一种用于制备颗粒的添加物，及（Ｄ）任选其他辅助剂，该其他辅助剂选自以下组中：加工助剂、增塑剂、颜料及稳定剂，其特征在于该粒状有机聚硅氧烷材料的粒径为１至１００毫米。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃多格克，彼得耶尔朔，格哈德施泰格，奥利弗富尔曼，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]