一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法。将包覆硅氧烷单体和有机溶剂A预先于反应器内搅拌混合均匀，滴加酸性催化剂溶液或碱性催化剂溶液搅拌均匀后并升温至40℃～100℃，再缓慢滴加聚四氟乙烯乳液，搅拌混合均匀；将封端硅氧烷单体与有机溶剂B预先搅拌混合均匀后，缓慢滴加于上述溶液中，滴加完后加入去离子水均匀搅拌发生水解

【技术实现步骤摘要】
一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及抗滴落剂
，更具体的说是涉及一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法。

技术介绍

[0002]塑料材料具有轻便、制造方便、容易染色、便于大规模生产的特点，目前已经广泛应用于家庭、办公室、工厂、公共设施等各种环境，尤其作为工程塑料制造电子、电器、汽车、通讯、工具、玩具、办公试验设备等物品。塑料材料具有易燃性，自身受热容易发生软化变形甚至滴落。
[0003]为了改善塑料材料的防滴落性，通常塑料材料中加入防滴落剂，以提高塑料材料燃烧时的阻燃抗滴落性能。近来将具有原纤维化倾向的含氟树脂用做防滴落剂成为发展主流，已有各种尝试使用含氟聚合物提高合成树脂的防滴落性能。
[0004]美国专利中有公开了将纯聚四氟乙烯颗粒作为防滴落剂加入合成树脂PC/ABS合金中提高阻燃和抗滴落效果。然而纯聚四氟乙烯防滴落剂颗粒的分散性差，导致添加操作不方便，成型时表面有缺陷，且成型制品的力学强度下降。
[0005]为了改善聚四氟乙烯防滴落剂颗粒的分散性，本领域中曾试图通过在聚四氟乙烯颗粒上形成一层表面涂层来改善其表面性能。如中国专利CN02805583公开了一种细粒径的硬质聚合物颗粒作为隔离剂包裹粒径较粗的聚四氟乙烯树脂，通过简单的物理共混，以及混合物挤出造粒的方法改善聚四氟乙烯的分散性能，但是成纤性能和解决表面缺陷的能力有限。EPA0166187公开了一种聚四氟乙烯乳液与丙烯腈
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苯乙烯乳液共沉淀凝聚的粉末混合物，聚四氟乙烯含量低，不超过25％，并且容易发生粘联。
[0006]中国专利号CN96105649.5公开了一种在聚四氟乙烯乳液的存在下自由基乳液聚合丙烯腈
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苯乙烯的方法，所得产物扔存在容易粘联的缺陷，而且所得产物中聚四氟乙烯含量较低，不超过50％。
[0007]美国专利号USP6469072B1公开了在聚四氟乙烯乳液中加入聚碳酸酯溶液再经过喷雾干燥的方法，得到聚四氟乙烯含量30％的核壳结构防滴落剂。产品聚四氟乙烯含量低且仅能用于聚碳酸酯中。
[0008]因此现有的聚四氟乙烯防滴落剂仍存在聚四氟乙烯含量较低和分散性较差的缺陷。加入上述聚四氟乙烯防滴落剂的塑料材料产品存在表面缺陷，外观有银丝、麻点和断条、防滴落性低的问题。
[0009]针对现有技术中存在的不足，确有必要提供一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，加工生产工艺简单，生产全过程对环境环保无污染；采用该方法制备的抗滴落剂中，聚四氟乙烯能够在塑料中均匀分布，而且该抗滴落剂具有提高耐热性、提高制品表面光泽，白度高，粒径更细，加工性能更好。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法。
[0011]一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)将包覆硅氧烷单体和有机溶剂A预先于反应器内搅拌混合均匀，滴加酸性催化剂溶液或碱性催化剂溶液搅拌均匀后并升温至40℃～100℃，再缓慢滴加聚四氟乙烯乳液，搅拌混合均匀；
[0013](2)将封端硅氧烷单体与有机溶剂B预先搅拌混合均匀后，缓慢滴加于上述溶液中，滴加完后加入去离子水均匀搅拌发生水解
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脱水缩合反应0.5h～2h进行封端处理，得到产物；
[0014](3)对产物过滤、冲洗以及干燥，得到硅氧烷封端包覆型抗滴落剂；滤液进行蒸馏回收有机溶剂后，再经过喷雾干燥装置，回收乳化剂粉末。
[0015]上述通过包覆硅氧烷单体与封端硅氧烷单体对聚四氟乙烯在碱性催化剂溶液下或酸性催化剂溶液下进行包覆、封端，采用该方法制备的抗滴落剂中，聚四氟乙烯能够在塑料中均匀分布，而且该抗滴落剂具有提高耐热性、提高制品表面光泽，白度高，粒径更细，加工性能更好。
[0016]作为本专利技术硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的一种改进，本专利技术在滴加溶液时有意控制滴加速度，避免滴加速度过快，使得反应速率加快，反应剧烈难以把控，并且得到的硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的粒径不均，或影响聚四氟乙烯乳液的分散性；同时在加入聚四氟乙烯乳液后，无需反应一段时间，立即加入封端硅氧烷单体，也保证了粒径的均匀性。
[0017]优选的，所述的包覆硅氧烷单体选自构成硅树脂结构单元的D、T、Q类型的单体中的一种或几种混合物。
[0018]作为硅树脂的结构单元，M表示单官能度的结构单元，即只有一个硅氧烷键可以水解，结构单元表达式为R3SiO
1/2
，D代表双官能度的结构单元，表达式为R2SiO,T代表3官能度的结构单元，表达式为RSi
3/2
,Q代表4官能度的结构单元，表达式为SiO2，选择T、Q做包覆硅树脂包覆效率会更高，因为多官能度的产品水解后羟基含量高；D类硅树脂选自：二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷；T类硅树脂选自：苯基三乙氧基、甲基三乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷；Q类硅树脂选用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷。
[0019]优选的，所述的有机溶剂A选自乙醚、甲苯、乙醇、丙酮、异丙醇、丙三醇中的一种或几种混合液；所述的有机溶剂B选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种混合液。
[0020]由于包覆硅氧烷单体与封端硅氧烷单体在不同的有机溶剂中的溶解不同，因此需要选择能够良好的溶解包覆硅氧烷单体以及封端硅氧烷单体的有机溶剂或有机溶剂混合溶液。
[0021]优选的，所述有机溶剂A和包覆硅氧烷单体的比例为3:1～1:3。
[0022]优选的，所述的酸性催化剂溶液选自酸性溶液HCl、H2SO4、HNO3中的一种或者几种混合液；所述的碱性催化剂溶液选自碱性催化剂NaOH、KOH、氨水、K2CO3中的一种或几种混合液。
[0023]作为本专利技术硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的一种改进，在往反应器内加入包覆硅氧
烷单体和有机溶剂A，以及滴加酸性催化剂溶液或碱性催化剂溶液前均保证反应器内为干燥状态；同时在选择酸性催化剂溶液时，要考虑到反应器的耐腐蚀性能，避免反应器受到酸性催化剂溶液的腐蚀，而影响反应效果。
[0024]优选的，在所述酸性催化剂溶液的条件下，pH值控制在1～5；在所述碱性催化剂溶液的条件下，pH值控制在9～11。
[0025]碱性催化剂溶液的催化原理是游离的氢氧根负离子对硅原子进行亲核取代，而酸性催化剂的催化原理是氢正离子先占据硅氧烷中的氧原子的空轨道，然后硅羟基对其进行亲核取代；碱性催化剂溶液或酸性催化剂溶液均可以加快反应速率，滴加碱性催化剂溶液的反应速率小于滴加酸性催化剂溶液的反应速率，反应生成硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的粒径也有不同，滴加碱性催化剂溶液反应得到的产物粒径较为均匀。
[0026]优选的，所述的聚四氟乙烯乳液与包覆硅氧烷单体的重量比为10:1～1:10。
[0027]优选的，所述的封端硅氧烷单体选自构成硅树脂结构单元的M、D、T类型单体中的一种或几种混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将包覆硅氧烷单体和有机溶剂A预先于反应器内搅拌混合均匀，滴加酸性催化剂溶液或碱性催化剂溶液搅拌均匀后并升温至40℃～100℃，再缓慢滴加聚四氟乙烯乳液，搅拌混合均匀；(2)将封端硅氧烷单体与有机溶剂B预先搅拌混合均匀后，缓慢滴加于上述溶液中，滴加完后加入去离子水均匀搅拌发生水解
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脱水缩合反应0.5h～2h进行封端处理，得到产物；(3)对产物过滤、冲洗以及干燥，得到硅氧烷封端包覆型抗滴落剂；滤液进行蒸馏回收有机溶剂后，再经过喷雾干燥装置，回收乳化剂粉末。2.根据权利要求1所述的一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，其特征在于：所述的包覆硅氧烷单体选自构成硅树脂结构单元的D、T、Q类型的单体中的一种或几种混合物。3.根据权利要求1所述的一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂A选自乙醚、甲苯、乙醇、丙酮、异丙醇、丙三醇中的一种或几种混合液；所述的有机溶剂B选自甲醇、乙醇、异丙醇、、丙三醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种混合液。4.根据权利要求1所述的一种硅氧烷封端包覆型抗滴落剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董成干，孟凡吉，
申请(专利权)人：广东知塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：