全硫化粉末硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种粒径≤１μ的全硫化粉末硅橡胶及其制备方法。这种全硫化粉末硅橡胶是用低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液经高能射线源辐照制备的。其凝胶含量可达６０％以上。该全硫化粉末硅橡胶与各种塑料组合，极易分散在塑料母体中，可用作塑料增韧剂、加工润滑剂和自润滑剂等；其也可用作化妆品、油墨、油漆和涂料等的填加助剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粉末橡胶，更具体地说，本专利技术涉及非化学交联法制备的全硫化粉末硅橡胶和这种全硫化粉末硅橡胶的制备方法。硅橡胶从形态上一般呈块状、粉状、粒状等。在硫化粉末硅橡胶中，除通过化学交联法制备的硫化粉末硅橡胶外，其它的硫化粉末硅橡胶未见文献报道。对化学交联法制备的硫化粉末硅橡胶及其制备方法报道的文献较多，例如美国专利US 4743670(申请日1988年5月10日)公开了一种高度分散的粉末状的硫化粉末硅橡胶和该硫化粉末硅橡胶的制备方法。该硫化粉末硅橡胶有均匀颗粒形状和粒径，体积电阻率大于1013欧姆·厘米。该硫化粉末硅橡胶的制备方法包括(1)在表面活性剂存在下，在保持0℃～25℃的水中，制备加热可硫化的液体硅橡胶组合物的分散液；(2)把(1)中制备的分散液分散在至少保持在50℃的一液体中，使液体硅橡胶组合物硫化成粉末和(3)分离硫化的粉末硅橡胶。美国专利US 034368(申请日1987年4月6日)报导了一种粉末硅橡胶的制备方法，按照该专利报导的方法，用液体加热可硫化的组合物于0℃～25℃，在含表面活性剂的水中被乳化成乳化液，然后该乳化液喷入至少为25℃温度的水浴中，充分硫化硅橡胶组合物中的各组分。美国专利US 4749765(申请日1988年6月7日)揭示了一种均匀粒径的粉末硅橡胶的制备方法，该方法包括(1)在-60℃～＋5℃的温度下，把液体硅橡胶组合物的各组分混合在一起，制备一种液体硅橡胶组合物并保持在该温度下；(2)把(1)中制备的液体硅橡胶组合物喷入80℃～200℃的热空气中，生成粒状物；(3)硫化(2)中制备的粒状物和(4)回收制备的粉末硅橡胶。美国专利US 5837793(申请日1998年11月17日)公开了从可硫化的硅酮组合物制备的硫化粉末硅橡胶及其制备方法。该粉末硅橡胶具有高度的亲水性和柔软感，平均粒径小于500微米，其制备方法是(1)硫化可硫化的包括特殊的聚有机硅氧烷的硅酮组合物，生成硫化硅橡胶和(2)喷雾干燥所生成的硫化硅橡胶。生成硫化硅橡胶的硫化反应可以是链烯基与硅键合的氢之间的加成反应、硅键合的羟基与硅键合的氢之间的缩合反应、有机过氧化物诱导的反应和UV诱导的反应。以上现有技术报导了粉末硅橡胶一般要用特殊的硅橡胶组合物、在较低温度下，将其乳化并通过化学交联的方法制成硫化的粉末硅橡胶。在现有方法中作为原料的特殊的硅橡胶组合物及其乳液制备复杂、成本较高，而且化学交联法制备的粉末硅橡胶其粒径和凝胶含量也较难控制。目前还没有报导，更没有提示用辐照方法制成的全硫化粉末硅橡胶和这种粉末硅橡胶的制备方法。本专利技术的目的是提供一种辐照方法制得的全硫化粉末硅橡胶，其粒径小、凝胶含量可控性好。本专利技术的另一目的，是提供所述全硫化粉末硅橡胶的制备方法。本专利技术的全硫化粉末硅橡胶是这样实现的本专利技术的全硫化粉末硅橡胶是一种除通过化学交联法制备的硫化粉末硅橡胶以外的全硫化粉末硅橡胶。该全硫化粉末硅橡胶橡胶粒子的平均粒径≤1μ，优选在0.05μ～0.2μ之间。其橡胶粒子的颗粒结构优选为均相的、非核壳、非夹层结构。本专利技术选取低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液为原料，通过辐照交联将硅橡胶粒子粒径固定。辐照交联的乳液经干燥后，得到全硫化粉末硅橡胶。该全硫化粉末硅橡胶的橡胶粒子平均粒径的大小由原料乳液中的橡胶粒子平均粒径的大小来决定，并与其基本保持一致。作为原料的低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液中的橡胶粒子平均粒径大小根据聚合工艺条件的变化而不同，一般来说该粒径≤1μ，通常优选在0.05μ～0.2μ之间。故本专利技术所得的全硫化粉末硅橡胶橡胶粒子的平均粒径≤1μ，优选在0.05μ～0.2μ之间。本专利技术中低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液优选为硅油乳液，均可通过市售而得。本专利技术全硫化粉末硅橡胶的“全硫化”在此是指所辐照过的乳液中硅橡胶的凝胶含量按重量比计一般达60％以上，使得交联乳液可直接通过喷雾干燥法进行干燥而不易结块及粘连。本专利技术的全硫化粉末硅橡胶按重量比计其凝胶含量达60％以上，优选75％以上。本专利技术的全硫化粉末硅橡胶粒子是以聚集态形式存在的。当上述的全硫化粉末硅橡胶与塑料或其它材料混合时，这些粒子极易均匀分散在基体材料中，并保持原料乳液中硅胶粒子的粒径。本专利技术全硫化粉末硅橡胶的制备方法是以低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液为原料，加入或不加入交联助剂，用高能射线照射，使其完全硫化。高能射线源选自钴源、紫外或高能电子加速器，优选钴源。辐照的剂量可以为5～30 Mrad，优选10～20 Mrad。将辐照后的乳液经干燥就得到与乳液中橡胶粒子大小基本相同的全硫化粉末硅橡胶。干燥过程可以用喷雾干燥器进行也可以用沉淀干燥法进行，如果用喷雾干燥器进行，进口温度可以控制在100～200℃，出口温度可以控制在20～80℃。在制备本专利技术的全硫化粉末硅橡胶的时候，所用的低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液优选为硅油乳液。其固含量不限，一般按重量比为28～30％。乳液中橡胶粒子平均粒径一般≤1μ，优选在0.05μ～0.2μ之间。低分子量有机硅聚合物或共聚物乳液及硅油乳液，均可通过市售而得。制备本专利技术的粉末硅橡胶可以不使用交联助剂，也可以使用交联助剂。所用的交联助剂可以是单官能团交联助剂、二官能团交联助剂、三官能团交联助剂、四官能团交联助剂或多官能团交联助剂。所述的单官能团交联助剂的实例包括，但不限于丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述的二官能团交联助剂的实例包括，但不限于1，4～丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯；所述的三官能团交联助剂的实例包括，但不限于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯；所述的四官能团交联助剂的实例包括，但不限于季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯；所述的多官能团交联助剂的实例包括，但不限于二季戊四醇五丙烯酸酯。而且，在使用交联助剂时，交联助剂可从单官能团交联助剂、二官能团交联助剂、三官能团交联助剂、四官能团交联助剂或多官能团交联助剂中选择至少一种来使用，只要它们在辐照下有助于辐照硫化就行。这些交联助剂的加入量一般按重量比为乳液重量的0.1～10％，优选为0.5～7％，更优选为0.7～5％。制备本专利技术的粉末硅橡胶所使用的高能射线源为通用的钴源、紫外或高能电子加速器，优选用钴源。辐照剂量一般是控制乳液辐照硫化后，凝胶含量按重量比计达60％以上，优选达75％以上。辐照的剂量可以为5～30 Mrad，优选10～20Mrad。本专利技术中全硫化粉末硅橡胶的平均粒径是用透射电镜法测得的。本专利技术中全硫化粉末硅橡胶的凝胶含量是按照如下方法测得的将辐照后的胶乳滴在蒸发皿上，置于阴凉处干燥成膜，待膜的质量不再发生变化后，称取0.1g左右的胶膜，用铜网包好，在甲苯中煮沸，煮沸时间以铜网及胶膜充分干燥后的质量基本不变为准。一般约为8小时。然后将充分煮泡过的铜网及胶膜完全干燥，准确称取胶膜的重量。胶膜煮泡后重量与煮泡前重量之比即为凝胶含量。本专利技术的粉末硅橡胶可用作塑料的增韧剂、加工润滑剂或自润滑剂等，也可用作化妆品、油墨、油漆和涂料等的填加助剂。基本使用方法是将全硫化粉末硅橡胶以干燥的交联粉末或未干燥的交联乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除通过化学交联法制备的硫化粉末硅橡胶以外的全硫化粉末硅橡胶。

【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：张晓红，乔金梁，魏根栓，高建明，刘轶群，张师军，宋志海，李久强，朱轶才，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]