本發(fā)明屬于聚合物材料合成領(lǐng)域，特別涉及一種用于光擴(kuò)散劑的硅橡膠微球的制備方法。
背景技術(shù)：
：硅橡膠微球作為硅橡膠產(chǎn)品的一種，不僅具有硅橡膠良好的耐高低溫性、耐候性、生理惰性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有良好的光學(xué)特性、潤滑性、分散性，從而被廣泛地應(yīng)用在橡膠塑料工業(yè)、化妝品、涂料、顏料、光學(xué)產(chǎn)品等方面，并且在現(xiàn)代生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前硅橡膠微球的制備方法主要為水解縮聚法和加成法，采用水解縮聚法制備硅橡膠微球時(shí)，反應(yīng)時(shí)間長且設(shè)備利用率低，致使生產(chǎn)效率低下，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；而采用加成法制備硅橡膠微球，其工藝復(fù)雜，后處理困難，且催化劑易中毒失活，同時(shí)所制得的硅橡膠微球粒徑不可控，大大增加了利用加成法實(shí)現(xiàn)硅橡膠微球工業(yè)化的難度，因此需對加成法進(jìn)行配方及工藝改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對加成法制備硅橡膠微球工藝復(fù)雜、催化劑易失活、硅橡膠微球粒徑不可控的缺點(diǎn)，提供了一種新的硅橡膠微球的制備方法：(1)將乙烯基封端聚二甲基硅氧烷(pdms)、二甲基硅油、混合溶劑、交聯(lián)劑、催化劑混合均勻，得到硅橡膠溶液，其中，交聯(lián)劑采用含氫硅油，含氫硅油中硅氫基與pdms中乙烯基的摩爾比為2:1，二甲基硅油與混合溶劑的質(zhì)量比為1:4～1:12，混合溶劑由低沸點(diǎn)溶劑和高沸點(diǎn)溶劑組成，選擇低沸點(diǎn)溶劑時(shí)要求其沸點(diǎn)低于步驟(2)中的反應(yīng)溫度，包括沸點(diǎn)小于50℃的石油醚、二氯甲烷等；選擇高沸點(diǎn)溶劑時(shí)要求其沸點(diǎn)高于步驟(2)中的反應(yīng)溫度，包括環(huán)己烷、正己烷、正辛烷、甲苯、乙酸乙酯、四氫呋喃等，低沸點(diǎn)溶劑和高沸點(diǎn)溶劑的質(zhì)量比為0.1:1～1:0.1，二甲基硅油為低粘度二甲基硅油，如0.65cs、10cs二甲基硅油等，催化劑為用低粘度乙烯基硅油稀釋的鉑金催化劑，鉑金用量與乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比0.02:10；(2)將表面活性劑加入到去離子水中充分?jǐn)嚢?，再加入步驟(1)中得到的硅橡膠溶液，充分?jǐn)嚢韬笊郎刂练磻?yīng)溫度，并攪拌反應(yīng)充分，得到硅橡膠微球懸浮液，硅橡膠混合液加入的時(shí)候在攪拌的作用下分散成小液滴，表面活性劑的存在，在小液滴表面形成了一層保護(hù)，使得小液滴不容易聚并到一起，其中，表面活性劑為非離子型表面活性劑，如吐溫-20、吐溫-80、吐溫-60、斯盤-80、十三異構(gòu)醇聚氧乙烯醚等，本步驟中的表面活性劑與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為1:10～4:10，本步驟中的去離子水與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為10：0.5～2，反應(yīng)溫度為50℃，從常溫(25℃)升溫至50℃用時(shí)1小時(shí)，并繼續(xù)反應(yīng)47小時(shí)；(3)將步驟(2)中得到的硅橡膠微球懸浮液經(jīng)分離后干燥，得到硅橡膠微球，具體為30℃干燥箱中充分干燥。本發(fā)明的有益效果在于：采用混合溶劑環(huán)境制備硅橡膠微球，反應(yīng)初期，低沸點(diǎn)溶劑與高沸點(diǎn)溶劑共同作用，降低硅橡膠基膠的粘度，反應(yīng)過程中，隨著反應(yīng)溫度的升高，低沸點(diǎn)溶劑逐漸揮發(fā)，高沸點(diǎn)溶劑揮發(fā)較慢，當(dāng)硅橡膠微球固化成型之后，微球當(dāng)中仍殘存部分高沸點(diǎn)溶劑，在后期的低溫干燥過程中，高沸點(diǎn)溶劑繼續(xù)緩慢揮發(fā)，在此期間促使微球表面出現(xiàn)了不同程度的收縮，最終形成了表面的粗糙結(jié)構(gòu)；反之，微球內(nèi)的溶劑如果揮發(fā)過快的話，微球表面結(jié)構(gòu)還未來得及收縮，溶劑就已揮發(fā)完全了，制得的表面粗糙結(jié)構(gòu)程度低、不明顯(如本申請對比實(shí)施例2)。同時(shí)，申請人發(fā)現(xiàn)，表面粗糙的硅橡膠微球相比于表面光滑的微球用作板材填充材料時(shí)，光擴(kuò)散性能更為優(yōu)異。附圖說明圖1為實(shí)施例1中，硅橡膠微球固化前后的紅外譜圖。圖2為實(shí)施例1中，所制備的硅橡膠微球的tem照片。圖3為對比實(shí)施例1中，所制備的硅橡膠微球的tem照片。具體實(shí)施方式實(shí)施例1(1)將乙烯基封端聚二甲基硅氧烷(pdms)、二甲基硅油、二氯甲烷、正辛烷、交聯(lián)劑含氫硅油、用低粘度乙烯基硅油稀釋的鉑金催化劑常溫(25℃)下混合均勻，得到硅橡膠溶液，pdms、二甲基硅油、二氯甲烷、正辛烷、鉑金的質(zhì)量比為10：2：4：6：0.02，含氫硅油中硅氫基與pdms中乙烯基的摩爾比為2:1；(2)將表面活性劑吐溫-60加入到去離子水中充分?jǐn)嚢?，再加入步驟(1)中得到的硅橡膠溶液，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過1小時(shí)從常溫(25℃)升溫至50℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)47小時(shí)，得到硅橡膠微球懸浮液，表面活性劑吐溫-60與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為1.5:10，去離子水與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為10：0.8；(3)將步驟(2)中得到的硅橡膠微球懸浮液經(jīng)分離后于30℃干燥箱中充分干燥，得到硅橡膠微球。圖1為本實(shí)施例中，硅橡膠微球固化前后的紅外譜圖，a為未固化的反應(yīng)體系，b為固化后硅橡膠微球，由圖可知，未固化硅橡膠微球在2156cm-1和1623cm-1處分別出現(xiàn)了含氫硅油中si-h鍵的吸收峰和乙烯基基膠中si-ch＝ch2特征吸收峰，而固化后硅橡膠微球2156cm-1處的si-h鍵消失，1623cm-1處si-ch＝ch2特征吸收峰明顯減弱，說明交聯(lián)劑含氫硅油已經(jīng)完全反應(yīng)，硅橡膠微球完成了固化過程；圖2為本實(shí)施例中所制備的硅橡膠微球的tem照片，由圖可知，本發(fā)明制備的硅橡膠微球表面十分粗糙。對比實(shí)施例1采用等質(zhì)量的二氯甲烷代替實(shí)施例1中“二氯甲烷和正辛烷”的混合溶劑，其余選料、操作同實(shí)施例1：(1)將乙烯基封端聚二甲基硅氧烷(pdms)、二甲基硅油、二氯甲烷、交聯(lián)劑含氫硅油、用低粘度乙烯基硅油稀釋的鉑金催化劑常溫(25℃)下混合均勻，得到硅橡膠溶液，pdms、二甲基硅油、二氯甲烷、鉑金的質(zhì)量比為10：2：10：0.02，含氫硅油中硅氫基與pdms中乙烯基的摩爾比為2:1；(2)將表面活性劑吐溫-60加入到去離子水中充分?jǐn)嚢?，再加入步驟(1)中得到的硅橡膠溶液，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過1小時(shí)從常溫(25℃)升溫至50℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)直至反應(yīng)體系的粘度與實(shí)施例1反應(yīng)47小時(shí)后的粘度相等，得到硅橡膠微球懸浮液，表面活性劑吐溫-60與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為1.5:10，去離子水與步驟(1)中的pdms的質(zhì)量比為10：0.8；(3)將步驟(2)中得到的硅橡膠微球懸浮液經(jīng)分離后于30℃干燥箱中充分干燥，得到硅橡膠微球。本對比實(shí)施例所制備的硅橡膠微球表面相比于實(shí)施例1要光滑許多，大致形貌如附圖3所示。對比實(shí)施例2相比于實(shí)施例1，步驟(3)中采用較高的溫度進(jìn)行干燥：(1)同實(shí)施例1；(2)同實(shí)施例1；(3)將步驟(2)中得到的硅橡膠微球懸浮液經(jīng)分離后于50℃干燥箱中充分干燥，得到硅橡膠微球。本對比實(shí)施例所制備的硅橡膠微球表面相比于實(shí)施例1要光滑很多。將等質(zhì)量的、上述實(shí)施例1和對比實(shí)施例1中所制得的硅橡膠微球作為光擴(kuò)散填料分別加入到pmma板材中，pmma板材的其余制備工藝均相等，加入硅橡膠微球后的pmma板材的光擴(kuò)散性如表1所示(以未加任何硅橡膠微球的純pmma板材作為空白對照)：表1序號霧度/％透光率/％純pmma板材2.5490.4實(shí)施例192.3486.5對比實(shí)施例180.1387.2對比實(shí)施例281.3686.4當(dāng)前第1頁12