一种新型高性能催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型高性能催化剂，由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸5.0～15％、气相白炭黑2～6％、有机溶剂10～30％、改性助剂0.5～2％、碳酸氢钠10～20％、乙烯基硅油40～60％；所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；所述有机溶剂为乙醇或异丙醇中的一种。本发明专利技术的新型高性能催化剂的存储稳定性好，不易变色，可用于加成型硅橡胶的反应催化剂，具有易分散、高温催化活性高，低温存放时间长等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高性能催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种可用于加成型硅橡胶的新型高性能催化剂及其制备方法。
技术介绍
加成型硅橡胶中最常用的一种催化剂是卡斯特催化剂即铂与四甲基二乙烯基二硅氧烷的配合物。这类催化剂即使在室温下也具有很高的反应活性，在存储过程中，通常容易被氧化，形成铂黑或其它沉淀物。由于其活性很高，混合到硅橡胶中后，硅橡胶的操作存储时间较短，就会出现增稠或者凝胶现象。现有的加成型液体硅橡胶一般生产时需要制成两个组分，进行运输，使用者需要使用时再用混合搅拌机将两个组分进行混合使之固化，这样会导致加工和使用流程复杂，增加制造使用成本。并且一般加成型液体硅橡胶中都需要添加抑制剂，以减缓混合后硅橡胶中增稠或凝胶出现的速度，延长其操作时间，最常使用的抑制剂是炔醇类化合物，但是这类化合物本身容易挥发，在液体硅橡胶混合、真空排泡以及加热过程中炔醇都会挥发，造成固化件表面和内部固化速度不一致或者固化后的表面不够平整。中国专利CN104371106A公开了一种微胶囊化的铂金催化剂，这种微胶囊化的铂催化剂是将液体铂催化剂包封在低软化点热塑性树脂内，在室温或者较低温度下，由于铂催化剂被隔离，起不到催化作用，但是温度升高至高于树脂软化点后，铂金催化剂被释放。另一篇中国CN101716506B中公开了一种温敏型铂金催化剂及其制备方法，该铂金催化剂采用高比表面积的纳米材料作为载体，利用纳米材料的吸附作用将铂金络合物吸附在纳米材料表面，再经过热处理使其达到稳定，然后再在其表面包裹一层温敏树脂，经过干燥处理得到温敏型铂金催化剂粉体，或将其分散到到液相体系中得到温敏型铂金催化剂胶体。这两种制备方法中都使用树脂包裹催化剂，其制备过程比较复杂，难以工业化，且成本高。其制备过程中催化剂百分百被包裹的可能性很小，可能存在较大量的包封不完全的情况，未被包封的催化剂在低温仍然具有催化活性，如果将未包封的催化剂用溶剂清洗除去，其成本进一步提高，且步骤工艺也更复杂。且催化剂中需要加入的较大量的树脂进行包裹，而这种树脂和硅橡胶的相容性可能较差、难以分散均匀，应用到硅橡胶体系中可能会影响硅橡胶的性能。中国专利CN105255192A以及中国专利CN103589157A将四甲基二乙烯基二硅氧烷与炔类化合物一起与铂进行配位，得到高活性的乙烯基铂络合物。该催化剂应用到加成型液体硅橡胶中，室温具有较长的储存稳定性，但是由于炔类化合物和铂形成的配合物稳定性不佳，催化剂本身的稳定性不好，尤其是高浓度的催化剂在室温存放时容易变色，析出铂黑，且高温固化液体硅橡胶时，表面外观不理想。中国专利105665104B公开了一种负载型加成铂催化剂及其制备方法，是以乙烯基倍半硅氧烷纳米粒子为载体，但是该载体的成本高制备工艺复杂，且其低温活性较高，用于硅橡胶中需要添加较大量的抑制剂才可以避免混合后的硅橡胶产生凝胶或增稠，保证其具有较长的存放时间。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型高性能催化剂，使用特定的改良助剂对铂进行改性并且使其负载在白炭黑上，制备的铂催化剂具有存储稳定性好，不易变色，可用于加成型硅橡胶的反应催化剂，具有易分散、高温催化活性高，低温存放时间长等优点。本专利技术的技术方案如下：一种新型高性能催化剂，由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸5.0～15％、气相白炭黑2～6％、有机溶剂10～30％、改性助剂0.5～2％、碳酸氢钠10～20％、乙烯基硅油40～60％；所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；所述有机溶剂为乙醇或异丙醇中的一种。本专利技术的采用特定的改良助剂配合特定的溶剂对铂金催化剂进行改性，可以与之形成较稳定的配合物，不仅可以使铂催化剂室温存放稳定性好，不易变色，还可以降低其低温催化活性，用于加成型硅橡胶，可以使混合后的硅橡胶的室温存放时间长，不容易增稠或凝胶，另外还搭配使用白炭黑对铂进行负载，改良助剂有助于铂催化剂更好地负载在白炭黑上，负载后的铂催化剂催化活性和稳定性提高。优选地，所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷。本方案优选的改良助剂对于铂催化剂的改性效果更好，存放稳定性更好，用于加成型液体硅橡胶中，可以不适用抑制剂，达到混合后具有较长的室温存放时间，不增稠或凝胶。优选地，所述有机溶剂为异丙醇。本方案使用异丙醇作溶剂，与氯铂酸的相容性好，可以制备较高浓度的催化剂，且催化剂的稳定性好。优选地，所述硅油是粘度为500～5000mPa.s的兼具端乙烯基和侧链乙烯基的多乙烯基硅油，其乙烯基质量含量为0.5～2.0％。本方案优选地含有多乙烯基的硅油，对于铂催化剂是一种良好的稀释稳定剂，使其存储稳定，其粘度适中，在后续使用中与硅橡胶的其它原来更容易分散均匀。优选地，所述气相白炭黑的比表面积为400m2/g。本方案优选的白炭黑在制备催化剂过程中更容易分散均匀，使生成的催化剂更均一，稳定性更好。优选地，一种新型高性能催化剂，由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸10％、气相白炭黑4％、有机溶剂20％、改性助剂1％、碳酸氢钠15％、硅油50％。使用本方案优选比例的原料可以进一步提高铂催化剂的稳定性和催化活性。本专利技术还提供上述铂催化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、按质量比称取有机溶剂和白炭黑加入容器中，进行搅拌，分散均匀；S2、边搅拌边向容器中加入改良助剂，搅拌反应1～2h；S3、向容器中通入氮气，边搅拌边加入氯铂酸，搅拌均匀；S4、加热到80℃，保持温度80～90℃，氮气气氛下反应1～2h；S5、加入碳酸氢钠和乙烯基硅油搅拌，保持60℃真空度-0.09～-0.099MPa减压蒸馏1～2h；S6、通氮气冷却后使用200目滤布过滤，除去固体沉淀，即得到铂催化剂。本专利技术的制备方法简单，原料易得，制备的催化剂批次稳定性好。所用的搅拌器可以使用实验室和生产车间常用的搅拌机，优选的搅拌容器为玻璃烧瓶或者搪瓷反应釜。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)储存稳定性好，不变色；(2)用于加成型硅橡胶延长其室温存放时间，不增稠或凝胶；(3)催化活性高；(4)制备方法简单；(5)原料易得，成本低；(6)批次稳定性好。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术各技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。本领域技术人员依据以下实施方式所作的方法、工艺路线、功能的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例1本实施例的一种新型高性能催化剂由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸10g、气相白炭黑4g、有机溶剂20g、改性助剂1g、碳酸氢钠15g、乙烯基硅油50g；所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷；所述气相白炭黑的比表面积为400m2/g；所述有机溶剂为异丙醇；所述乙烯基硅油是粘度为1000mPa.s的兼具端乙烯基和侧链乙烯基的多乙烯基硅油，其乙烯基质量含量为1.5％。本实施例的铂催化剂制备方法如下：S1、按质量比称取有机溶剂和白炭黑加入玻璃烧瓶中，使用实验室电动搅拌器进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高性能催化剂，其特征在于，由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸5.0～15％、气相白炭黑2～6％、有机溶剂10～30％、改性助剂0.5～2％、碳酸氢钠10～20％、乙烯基硅油40～60％；所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；所述有机溶剂为乙醇或异丙醇中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种新型高性能催化剂，其特征在于，由如下质量百分比的原料制成：氯铂酸5.0～15％、气相白炭黑2～6％、有机溶剂10～30％、改性助剂0.5～2％、碳酸氢钠10～20％、乙烯基硅油40～60％；所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基苄基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；所述有机溶剂为乙醇或异丙醇中的一种。2.根据权利要求1所述的一种新型高性能催化剂，其特征在于，所述改性助剂为γ－二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的一种新型高性能催化剂，其特征在于，所述有机溶剂为异丙醇。4.根据权利要求1所述的一种新型高性能催化剂，其特征在于，所述乙烯基硅油是粘度为500～5000mPa.s的兼具端乙烯基和侧链乙烯基的多乙烯基硅油，其乙烯基质量含量为0.5～2.0％。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双，
申请(专利权)人：榛硕武汉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42