一种硅包覆型轻质化功能母粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅包覆型轻质化功能母粒及其制备方法，包括以下步骤：依次将表面处理剂、架桥剂通过雾化喷淋的方式加入到釜式搅拌机中的轻质化无机粉体里，混合均匀，制得混合物；将乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷、三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧烷、月桂醇、铂铑配合物预先在捏合机中捏合处理制备成线形硅氧烷胶，然后加入上述制得的混合物继续捏合处理制得混合物料；通过双腕喂料器将混合物料喂入单螺杆挤出机中不加温造粒本发明专利技术公开的母粒密度小、减重效果好，且与橡胶基体结合性好，加入到橡胶基体中制得的材料耐磨好、撕裂强度高、回弹性好。回弹性好。

【技术实现步骤摘要】
一种硅包覆型轻质化功能母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物加工
，具体涉及一种硅包覆型轻质化功能母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的鞋底材料通常有天然/合成橡胶材料、乙烯
‑
醋酸乙烯酯材料(EVA)、聚氨酯材料(TPU)、热塑性橡胶材料(TPR)等。天然/合成橡胶材料由于其优异的耐磨、防水、防滑、回弹性好等特点，尤其适合应用于户外徒步、越野、登山等要求较高的应用场景，其中多功能性军靴也是其一大应用领域。但橡胶鞋底由于其材料密度高，因此通常质量较重。轻量化的目的不外乎是减轻负担，让我们更加安全、健康和轻松的出行。而军靴作为军需装备，单兵作战环境复杂，可能需要上雪山、下冰河，并在荒漠、砂石地、草原等多种环境和昼夜温差极大的不利条件下执行作战任务，单兵减重成为重中之重，每减重1克都是战斗力。因此开发一种可应用于橡胶鞋底材料中降低鞋底密度的轻质化功能母粒材料，意义重大。
[0003]申请号为202210399122.7的专利公开了一种添加到橡胶鞋底的轻质母粒及其鞋底橡胶材料，专利中使用石油树脂为40
‑
80重量份，空心玻璃微珠为15
‑
55重量份，短切纤维为5
‑
20重量份，通过加入级配空心玻璃微珠，减轻其密度，同时提高其抗撕裂性和耐磨性能。该专利技术中使用的芳纶短切纤维能在一定幅度上弥补空心玻璃微球带来的耐磨性能下降，但由于芳纶纤维密度较大，对材料密度产生了不利影响，同时芳纶纤维价格昂贵动辄数百元每公斤，实用性不高。
[0004]申请号为201811289541.5的专利公开了一种轻量化橡胶鞋底材料及其制备方法，专利中使用天然橡胶50
‑
70份、顺丁橡胶30
‑
50份、活性氧化锌3
‑
7份、硬脂酸1
‑
3份、促进剂Ⅰ1.5
‑
2份、防老剂Ⅰ0.5
‑
1份、防老剂Ⅱ1
‑
2份、硅烷偶联剂1
‑
3份、凡士林3
‑
7份、环烷油10
‑
15份、炭黑30
‑
60份、弹性体CPE5
‑
20份、空心玻璃微珠10
‑
30份、促进剂Ⅱ0.1
‑
0.5份、硫磺1
‑
3份。该专利技术的轻量化橡胶鞋底材料具有弹性高、密度低、舒适程度高的优点，同时还保持了橡胶防滑、耐磨、抗老化性能好的优点。该专利技术未对空心玻璃微珠进行预分散及表面处理，会大大影响材料的力学性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种硅包覆型轻质化功能母粒及其制备方法，该母粒密度小、减重效果好，且与橡胶基体结合性好，加入到橡胶基体中制得的材料耐磨好、撕裂强度高、回弹性好。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种硅包覆型轻质化功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)依次将表面处理剂、架桥剂通过雾化喷淋的方式加入到釜式搅拌机中的轻质化无机粉体里，混合均匀，制得混合物；
[0009](2)将乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷、三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧
烷、月桂醇、铂铑配合物预先在捏合机中捏合处理制备成线形硅氧烷胶，然后加入步骤(1)制得的混合物继续捏合处理制得混合物料；通过双腕喂料器将混合物料喂入单螺杆挤出机中不加温造粒。
[0010]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述轻质化无机粉体材料为空心玻璃微珠；所述空心玻璃微珠的真密度为0.30
‑
0.60g/cc，更优选的空心玻璃微珠的真密度为0.38
‑
0.46g/cc；所述空心玻璃微珠的抗压强度为5000Psi以上(90％保留率)，更优选的空心玻璃微珠的抗压强度为5500Psi
‑
20000Psi。
[0011]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述表面处理剂为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂为乙烯基三叔丁基过氧基硅烷，优选的，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷的活性氧含量为＞6％。
[0012]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述架桥剂为甲基氢化硅氧烷；所述甲基氢化硅氧烷的含氢值为0.3
‑
2.0wt％，更优选的所述甲基氢化硅氧烷的含氢值为0.8
‑
1.6wt％。
[0013]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述混合均匀的温度为50℃
‑
100℃，混合均匀的时间为10
‑
20min。
[0014]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷的粘度为5
×
106‑1×
108厘斯(25℃)，更优选的，乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷的粘度为1
×
107‑8×
107厘斯(25℃)；所述三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧烷的乙烯基含量为0.03wt％
‑
2.5wt％，更优选的，三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧烷的乙烯基含量为0.10wt％
‑
1.6wt％；所述月桂醇的闪点＞100℃(开口杯法)；所述铂铑配合物为氯化亚铂和二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，优选的，铂铑配合物中的有效铂含量为500
‑
5000ppm。
[0015]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷和三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧烷的质量比为5:1
‑
15:1；所述月桂醇、铂铑配合物的添加量分别为线形硅氧烷胶的质量的0.5
‑
1wt％、0.02
‑
0.06wt％。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述捏合处理的时间为10
‑
20min；所述继续捏合处理的时间为5
‑
10min。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述单螺杆挤出机的长径比为8:1
‑
20:1。
[0018]作为上述技术方案的优选，所述硅包覆型轻质化功能母粒中的各组分的用量以重量份计分别为：轻质化无机粉体材料30
‑
85份，线形硅氧烷胶15
‑
70份，表面处理剂0.8
‑
2.0份，架桥剂0.05
‑
0.20份。
[0019]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术提供了一种硅包覆型轻质化功能母粒，通过乙烯基硅烷偶联剂对空心玻璃微珠进行预处理后，同线性聚有机硅氧烷之间进行接枝、扩链反应，在空心玻璃微珠表面形成一种“笼状结构”，使有机硅大分子一端锚固住空心玻璃微珠，另一端同橡胶大分子链进行缠结，从而大幅度提升了空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅包覆型轻质化功能母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)依次将表面处理剂、架桥剂通过雾化喷淋的方式加入到釜式搅拌机中的轻质化无机粉体中，混合均匀，得混合物；(2)将乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷、三甲基封端乙烯基甲基聚硅氧烷、月桂醇、铂铑配合物预先在捏合机中常温捏合处理制备线形硅氧烷胶，然后加入步骤(1)制得的混合物继续捏合处理制得混合物料，通过双腕喂料器将混合物料喂入单螺杆挤出机中不加温造粒。2.根据权利要求1所述的一种硅包覆型轻质化功能母粒的制备方法：其特征在于:步骤(1)中，所述混合的温度为50
‑
100℃，混合的时间为10
‑
20min。3.根据权利要求1所述的一种硅包覆型轻质化功能母粒，其特征在于：步骤(1)中，所述轻质化无机粉体为空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠的真密度为0.30
‑
0.60g/cc，抗压强度为5000Psi以上。4.根据权利要求1所述的一种硅包覆型轻质化功能母粒，其特征在于：步骤(1)中，步骤(1)中，所述表面处理剂为硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为乙烯基三叔丁基过氧基硅烷，所述乙烯基三叔丁基过氧基硅烷的活性氧含量为＞6％。5.根据权利要求1所述的一种硅包覆型轻质化功能母粒，其特征在于：步骤(1)中，所述架桥剂为甲基氢化硅氧烷；所述甲基氢化硅氧烷的含氢值为0.3
‑
2.0wt％。6.根据权利要求1所述的一种硅包覆型轻质化功能母粒，其特征在于：步骤(2)中，所述乙烯基封端的二甲基甲基乙烯基聚硅氧烷的2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐力群，卫宏波，彭文平，刘裕淮，吴森荣，朱金培，张少琼，
申请(专利权)人：浙江佳华精化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：