專利名稱：疏水二氧化硅及其在硅橡膠中的使用的制作方法
疏水二氧化硅及其在硅橡膠中的使用本申請是2005年10月29日提交的國際申請?zhí)枮镻CT/EP2005/011606，中國國家申請?zhí)枮?00580039607. X，發(fā)明名稱為“疏水二氧化硅及其在硅橡膠中的使用”的發(fā)明專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及疏水二氧化硅、其制備方法及其在硅橡膠中的使用。公知在硅橡膠中使用已經(jīng)賦予了疏水性的熱解二氧化硅作為填料(DE19943666A1)。US 6，331，588描述了包含熱解二氧化硅作為填料的LSR-硅橡膠。為了避免甲硅烷醇基對硅橡膠流變學(xué)性質(zhì)的不可取影響，需要根據(jù)US 6，331，588給熱解二氧化硅的表面賦予疏水性。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在LSR (液態(tài)硅橡膠)的情況中，或者原位并且在暴露于非常高的剪切力下的同時給親水的二氧化硅賦予疏水性，從而可以降低粘度和流限(flow limite),或者出于相同的原因?qū)⒁呀?jīng)賦予了疏水性的二氧化硅暴露于高的剪切力下。從DE 19650500A1中已知通過氣溶膠用鉀摻雜的親水二氧化硅(硅石)。從EP 1236773A2中一般已知用鉀摻雜的表面改性的二氧化硅。其中使用的KCl溶液具有0. 5KC1的濃度。親水二氧化硅的K含量是300 U g/g。在EP 1236773A2中沒有描述特殊設(shè)計的表面改性的、鉀摻雜的二氧化硅。本發(fā)明提供了一種按照火焰氧化或者優(yōu)選火焰水解的方式熱解制備并且摻雜了
0.000001至40重量％鉀的疏水二氧化硅。在本發(fā)明的實施方案中，摻雜的氧化物的BET表面積可以為10-1000m2/g，并且熱解氧化物的DBP吸收是檢測不到的或者低于所述熱解二氧化硅正常值的85%。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，用于摻雜的鉀的量可以在1-20，OOOppm的范圍內(nèi)。特別地，表面改性前二氧化硅的鉀含量以K2O計可以從0. 15至0. 32重量％?？梢酝ㄟ^表面改性來建立二氧化硅的疏水特性?？梢杂孟旅娼M中的一種或多種化合物來進(jìn)行表面改性a) (RO) 3Si (CnH2n+1)和(RO) 3Si (CnH2lri)型有機(jī)硅烷R=燒基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基n=l - 20b)R/ x(RO)ySi (CnH2n+1)和 R' x(RO)ySi (CnH2lri)型有機(jī)硅烷R=燒基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R'=燒基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R'=環(huán)烷基n=l-20x+y=3x=l，2y=l, 2c) X3Si (CnH2n+1)和 X3Si (CnH2lri)型鹵代有機(jī)硅烷
X=Cl、Brn=l - 20d) X2 (R/ ) Si (CnH2n+1)和 X2 (R' ) Si (CnH2lri)型鹵代有機(jī)硅烷X=Cl、BrR'=燒基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基R'=環(huán)烷基n=l - 20e)X(R/ ) 2Si (CnH2n+1)和 X (R' )2Si (CnH2lri)型鹵代有機(jī)硅烷 X=Cl、BrR'=燒基，例如甲基、乙基R'=環(huán)燒基、正丙基、異丙基、丁基n=l - 20f) (RO)3Si(CH2)m-R'型有機(jī)硅烷R=燒基，例如甲基、乙基、丙基m=0, 1-20R/ =甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基基團(tuán))-C4F9, OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -O-CF2-CHF2-NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2,-N- (CH2_CH2_NH2) 2-OOC (CH3) C=CH2-OCH2-CH(O) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH- (CH2) 3Si (OR) 3-Sx-(CH2)3Si (OR)3,其中 X=I-IO 且R=燒基，例如甲基、乙基、丙基、丁基-SH-NR' R" R" ' (R'=烷基、芳基；R" =H、烷基、芳基；R" ' =H、烷基、芳基、芐基、C2H4N R"" R""'，其中 R" " =A、烷基，并且 R" " ' =H、烷基)g) (R〃) x (RO) ySi (CH2) m-R/ 型有機(jī)娃烷R",=燒基 x+y=2=環(huán)燒基x=l, 2y=l, 2m=0, 1-20R/ =甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基基團(tuán))-C4F9, -OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -O-CF2-CHF2-NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2,-N- (CH2_CH2_NH2) 2-OOC (CH3) C=CH2-OCH2-CH(O) CH2
-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH- (CH2) 3Si (OR) 3-Sx- (CH2) 3Si (OR) 3,其中 X=I - 10 且
R=燒基，例如甲基、乙基、丙基、丁基-SH-NR; R" R" ' (R'=烷基、芳基；R" =H、烷基、芳基；R"'=H、烷基、芳基、芐基、C2H4NR" " R""'，其中 R" " =A、烷基，并且R" " ' =H、烷基)h) X3Si (CH2)m-R'型鹵代有機(jī)硅烷X=Cl'Brm=0, 1-20R'=甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基基團(tuán))-C4F9, -OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -O-CF2-CHF2-NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2,-NH-CH2-CH2-NH2-N- (CH2_CH2_NH2) 2-OOC (CH3) C=CH2-OCH2-CH(O) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH- (CH2) 3Si (OR) 3-Sx- (CH2) 3Si (OR) 3，其中 X=I - 10 且R=甲基、乙基、丙基、丁基-SHi) (R)X2Si (CH2) m-R/ 型齒代有機(jī)硅烷X=Cl、BrR=燒基，例如甲基、乙基、丙基m=0, 1-20R/ =甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基基團(tuán))-C4F9, -OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -O-CF2-CHF2-NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2,-N- (CH2_CH2_NH2) 2-OOC (CH3) C=CH2-OCH2-CH(O) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH- (CH2) 3Si (OR) 3，其中R=甲基、乙基、丙基、丁基-Sx-(CH2)3Si(OR)3)其中 R=甲基、乙基、丙基、丁基，且X=I-IO-SH
j) (R)2XSi (CH2) m-R/ 型鹵代有機(jī)硅烷X=Cl、BrR=燒基，例如甲基、乙基、丙基、丁基m=0, 1-20 R/ =甲基、芳基(例如-C6H5、取代的苯基基團(tuán))-C4F9, -OCF2-CHF-CF3, -C6F13, -O-CF2-CHF2-NH2, -N3, -SCN, -CH=CH2, -NH-CH2-CH2-NH2,-N- (CH2_CH2_NH2) 2-OOC (CH3) C=CH2-OCH2-CH(O) CH2-NH-CO-N-CO- (CH2) 5-NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH- (CH2) 3Si (OR) 3-Sx-(CH2)3Si(OR) 3,其中 X=I - 10，且 R=甲基、乙基、丙基、丁基
權(quán)利要求
1.以火焰水解的方式熱解制備的疏水表面改性的ニ氧化硅，其特征在于其摻雜了鉀，表面改性前ニ氧化硅的鉀含量以K2O形式計為0. 15到0. 32重量％，并且用六甲基ニ硅氮烷對其進(jìn)行表面改性。
2.制備根據(jù)權(quán)利要求I的用鉀摻雜的疏水表面改性熱解制備的ニ氧化硅的方法，其特征在于將借助氣溶膠用鉀摻雜的熱解制備的ニ氧化硅置于適當(dāng)?shù)幕旌先萜髦?，在劇烈混合下，任選地首先用水和/或稀酸，然后用作為表面改性劑的六甲基ニ硅氮烷噴淋所述ニ氧化硅，并且任選地再繼續(xù)混合15-30分鐘，接著在100-400°C的溫度下回火1-6小時的時間。
3.制備根據(jù)權(quán)利要求I的用鉀摻雜的疏水表面改性熱解制備的ニ氧化硅的方法，其特征在于在排除了氧的情況下，使所述ニ氧化硅與作為表面改性劑的六甲基ニ硅氮烷盡可能均勻地混合；在豎直管式爐形式的處理室中以連續(xù)單向流動エ藝，將混合物與惰性氣體加熱至200-800°C ;使固體和氣體反應(yīng)產(chǎn)物彼此分離；然后任選地使固體產(chǎn)物脫酸并且干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中將混合物與惰性氣體加熱至400-600°C。
5.硅橡膠，其特征在于它包含根據(jù)權(quán)利要求I的用鉀摻雜的疏水表面改性熱解制備的ニ氧化硅作為填料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的硅橡膠，其特征在于所述硅橡膠是LSR硅橡膠。
全文摘要
通過借助氣溶膠用鉀摻雜的熱解二氧化硅與表面改性劑反應(yīng)來制備借助氣溶膠用鉀摻雜的疏水熱解二氧化硅。所述二氧化硅可以在硅橡膠中用作填料。
文檔編號C08K9/06GK102731834SQ20121022247
公開日2012年10月17日 申請日期2005年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者于爾根·邁爾, 馬里奧·肖爾茨 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司