專利名稱：表面改性的沉淀二氧化硅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面改性的沉淀二氧化硅，其表面經(jīng)聚合物處理改性后特別適合用作消光劑，本發(fā)明還涉及該沉淀二氧化硅的制備方法。
背景技術(shù)：
沉淀二氧化硅的表面改性早已為人所知，并且用來(lái)制備改善功能的硅橡膠、噴墨應(yīng)用或漆(作為消光劑)。EP 0922671描述了一種疏水性沉淀二氧化硅的制備方法，其中，使常用的、干燥沉淀二氧化硅與聚乙烯蠟乳劑發(fā)生反應(yīng)，隨后在篩分器磨或流化床逆流粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨。DE 2513608描述了一種使細(xì)的二氧化硅疏水化的方法，是在200到300°C溫度的流化態(tài)下，用有機(jī)硅烷處理干燥的二氧化硅。EP 0341383介紹了一種簡(jiǎn)便的疏水化方法，是向沉淀二氧化硅懸浮液中加入硅油乳劑。DE 2435860描述了一種類似方法，是在任選地使沉淀二氧化硅懸浮液與預(yù)縮合的有機(jī)鹵化硅烷發(fā)生反應(yīng)。過(guò)濾出固體后，將其在300到400°C溫度下退火，然后粉磨。沉淀二氧化硅常常被用作消光漆表面。在各個(gè)觀測(cè)角，這樣消光的漆層都應(yīng)具有盡可能小的光澤。由于漆中的親水性沉淀二氧化硅極易于沉降，因此很難或者完全不能攪動(dòng)，所以常常使用涂蠟的沉淀二氧化硅作為消光劑。通過(guò)在二氧化硅表面涂蠟，基本上改善了其沉降性能。如果消光劑不沉降或沉降量很小，那么無(wú)需花費(fèi)較大的能耗就可再進(jìn)行攪動(dòng)。使用清漆時(shí)，要求加入的消光劑不會(huì)影響漆的透明性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種表面改性的二氧化硅，其在清漆中作消光劑時(shí)能改善漆的性能。同時(shí)提供一種制備表面改性的二氧化硅的方法。令人驚訝的是，本發(fā)明的二氧化硅改善了漆的透明性，這種二氧化硅的沉降特性至少與涂有聚乙烯蠟(PE-蠟)的二氧化硅同樣好。因此與常常引起清漆渾濁的涂蠟消光劑相比，本發(fā)明的二氧化硅占有優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，可用某些聚合物涂覆沉淀二氧化硅以進(jìn)行改性，以致加入了本發(fā)明沉淀二氧化硅的折射指數(shù)為14000到15000的漆具有突出的透明性。與含涂覆有PE-蠟的常規(guī)二氧化硅作消光劑其折射指數(shù)為14000到15000的漆相比，含有本發(fā)明二氧化硅消光劑的同樣漆則表現(xiàn)出明顯改善的透明性，甚至在液體形式下的沉降性能也同樣是突出的。經(jīng)常規(guī)消光劑消光的清漆在液體形式下一般是渾濁的，與之相反，經(jīng)本發(fā)明沉淀二氧化硅消光的清漆即使在液體形式下也是清澈透明的。因此，本發(fā)明的目的是提供表面經(jīng)聚合物改性的沉淀二氧化硅，與含有5重量％ 經(jīng)聚乙烯蠟處理的對(duì)比沉淀二氧化硅的同樣漆相比，本發(fā)明改性的沉淀二氧化硅使其折射指數(shù)nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性沉淀二氧化硅的漆的透射性改善至少20%。為此，本發(fā)明的目的是提供一種制備表面改性的沉淀二氧化硅的方法，包括a)在弱酸性到堿性條件下，用酸化劑沉淀堿金屬硅酸鹽溶液，b)再加入酸化劑將pH值從7調(diào)節(jié)到2，以得到二氧化硅懸浮液，C)過(guò)濾出沉淀的固體，并且d)例如借助轉(zhuǎn)筒干燥器或盤式干燥器進(jìn)行緩慢干燥固體，或例如借助噴霧干燥器、快速旋轉(zhuǎn)(Spinflash)干燥器進(jìn)行快速干燥固體，使得產(chǎn)物的殘余水分小于10%，其特征在于，在步驟e)中，用聚合物處理沉淀的二氧化硅，其中，對(duì)聚合物的用量和種類的選擇應(yīng)使其與含有5重量％經(jīng)聚乙烯蠟處理的沉淀二氧化硅的同樣漆相比，該改性的沉淀二氧化硅可使其折射指數(shù)nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性的沉淀二氧化硅的清漆的透射性改善至少 20%。本發(fā)明表面改性的二氧化硅是經(jīng)聚合物涂覆的沉淀二氧化硅，與含有5重量％經(jīng)聚乙烯蠟處理的對(duì)比沉淀二氧化硅的同樣漆相比，該沉淀二氧化硅使其折射指數(shù)nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性的沉淀二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%。優(yōu)選透射性改善至少25%，特別是30%。用聚乙烯蠟處理的對(duì)比二氧化硅優(yōu)選采用ACEMATT OK 412， 是Degussa公司的市售產(chǎn)品，其規(guī)格按產(chǎn)品信息12/02所述，在此特別引入本發(fā)明以作參考。對(duì)比沉淀二氧化硅也可以使用未經(jīng)處理的同種二氧化硅以及用聚乙烯蠟涂覆的沉淀二氧化硅。按照產(chǎn)品信息12/02，ACEMATT 0K412具有以下的PC數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.制備下列漆的方法包含表面改性的沉淀二氧化硅的漆，其中所述表面改性的沉淀二氧化硅在其表面具有聚合物，并且其中與含有用5重量％聚乙烯蠟處理的對(duì)比沉淀二氧化硅的所述清漆相比，所述表面改性的沉淀二氧化硅使其折射指數(shù)nD20 = 1. 4492并含有5 重量％所述二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%，其中表面改性的、疏水沉淀二氧化硅由包括以下步驟的方法獲得并加入到漆制劑中，a)在弱酸性到堿性條件下，用酸化劑沉淀堿金屬硅酸鹽溶液，b)再加入酸化劑調(diào)節(jié)PH值為從7到2，以得到二氧化硅懸浮液，c)過(guò)濾分離出沉淀的固體，并且d)干燥沉淀二氧化硅，使得產(chǎn)物的殘余水分小于10%，和e)以下述方法之一使用聚醚改性的聚有機(jī)硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷處理二氧化硅懸浮液或者沉淀二氧化硅，以獲得所述表面改性的沉淀二氧化硅，與含有用5重量％聚乙烯蠟處理的對(duì)比沉淀二氧化硅的所述清漆相比，所述表面改性的沉淀二氧化硅使其折射指數(shù)nD20 = 1.4492 并含有5重量％所述二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%，el)將0. 5-30重量％聚醚改性的聚有機(jī)硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入在步驟b)中pH調(diào)為7-2的二氧化硅懸浮液中，加入時(shí)間為1到30分鐘，溫度為50到90°C，隨后，如步驟c)和d)所述，過(guò)濾和干燥表面改性的二氧化硅，e2)將按照步驟a)和b)獲得的沉淀二氧化硅經(jīng)如步驟c)所述過(guò)濾進(jìn)行分離，任選地用去離子水洗滌分離的沉淀二氧化硅，重新用水或硫酸或者水和硫酸的混合物使二氧化硅再次懸浮，以獲得固體含量最多為25重量％的懸浮液，將0. 5-30重量％的聚醚改性的聚有機(jī)硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入到所得懸浮液中，所得懸浮液在噴霧干燥器中噴霧干燥，溫度為 200-5000C，使得產(chǎn)物的殘余水分小于10%，或者e3)如步驟a)_d)所述制備干燥的沉淀二氧化硅，在0到120分鐘內(nèi)加入0. 5_30重量％ 的聚醚改性的聚有機(jī)硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機(jī)硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷，充分混合，在20-150°C下繼續(xù)混合混合物0-2小時(shí)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，聚有機(jī)硅氧烷具有以下的通式結(jié)構(gòu)
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該聚合物是具有以下結(jié)構(gòu)通式的聚有機(jī)硅氧烷
4.按照權(quán)利要求1到3之一的方法，還包括在對(duì)表面改性的二氧化硅進(jìn)行干燥后，在步驟f)中，對(duì)其進(jìn)行研磨。
5.按照權(quán)利要求1到4的方法，其特征在于，在對(duì)表面改性的沉淀二氧化硅進(jìn)行干燥后，或者在步驟f)中進(jìn)行研磨之后或研磨期間，把直徑大于50 μ m的顆粒分離出去。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面改性的沉淀二氧化硅，其表面用聚合物處理而改性，使其特別好地適合用作消光劑。
文檔編號(hào)C09D7/00GK102161845SQ20111002957
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者H·-D·克里斯蒂安, J·舒伯特, U·施梅爾 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限責(zé)任公司