专利名称：表面改性的沉淀二氧化硅的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面改性的沉淀二氧化硅，其表面经聚合物处理改性后特别适合用作消光剂，本发明还涉及该沉淀二氧化硅的制备方法。
背景技术：
沉淀二氧化硅的表面改性早已为人所知，并且用来制备改善功能的硅橡胶、喷墨应用或漆(作为消光剂)。EP 0922671描述了一种疏水性沉淀二氧化硅的制备方法，其中，使常用的、干燥沉淀二氧化硅与聚乙烯蜡乳剂发生反应，随后在筛分器磨或流化床逆流粉磨机中进行粉磨。DE 2513608描述了一种使细的二氧化硅疏水化的方法，是在200到300°C温度的流化态下，用有机硅烷处理干燥的二氧化硅。EP 0341383介绍了一种简便的疏水化方法，是向沉淀二氧化硅悬浮液中加入硅油乳剂。DE 2435860描述了一种类似方法，是在任选地使沉淀二氧化硅悬浮液与预缩合的有机卤化硅烷发生反应。过滤出固体后，将其在300到400°C温度下退火，然后粉磨。沉淀二氧化硅常常被用作消光漆表面。在各个观测角，这样消光的漆层都应具有尽可能小的光泽。由于漆中的亲水性沉淀二氧化硅极易于沉降，因此很难或者完全不能搅动，所以常常使用涂蜡的沉淀二氧化硅作为消光剂。通过在二氧化硅表面涂蜡，基本上改善了其沉降性能。如果消光剂不沉降或沉降量很小，那么无需花费较大的能耗就可再进行搅动。使用清漆时，要求加入的消光剂不会影响漆的透明性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种表面改性的二氧化硅，其在清漆中作消光剂时能改善漆的性能。同时提供一种制备表面改性的二氧化硅的方法。令人惊讶的是，本发明的二氧化硅改善了漆的透明性，这种二氧化硅的沉降特性至少与涂有聚乙烯蜡(PE-蜡)的二氧化硅同样好。因此与常常引起清漆浑浊的涂蜡消光剂相比，本发明的二氧化硅占有优势。实验发现，可用某些聚合物涂覆沉淀二氧化硅以进行改性，以致加入了本发明沉淀二氧化硅的折射指数为14000到15000的漆具有突出的透明性。与含涂覆有PE-蜡的常规二氧化硅作消光剂其折射指数为14000到15000的漆相比，含有本发明二氧化硅消光剂的同样漆则表现出明显改善的透明性，甚至在液体形式下的沉降性能也同样是突出的。经常规消光剂消光的清漆在液体形式下一般是浑浊的，与之相反，经本发明沉淀二氧化硅消光的清漆即使在液体形式下也是清澈透明的。因此，本发明的目的是提供表面经聚合物改性的沉淀二氧化硅，与含有5重量％ 经聚乙烯蜡处理的对比沉淀二氧化硅的同样漆相比，本发明改性的沉淀二氧化硅使其折射指数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%。为此，本发明的目的是提供一种制备表面改性的沉淀二氧化硅的方法，包括a)在弱酸性到碱性条件下，用酸化剂沉淀碱金属硅酸盐溶液，b)再加入酸化剂将pH值从7调节到2，以得到二氧化硅悬浮液，C)过滤出沉淀的固体，并且d)例如借助转筒干燥器或盘式干燥器进行缓慢干燥固体，或例如借助喷雾干燥器、快速旋转(Spinflash)干燥器进行快速干燥固体，使得产物的残余水分小于10%，其特征在于，在步骤e)中，用聚合物处理沉淀的二氧化硅，其中，对聚合物的用量和种类的选择应使其与含有5重量％经聚乙烯蜡处理的沉淀二氧化硅的同样漆相比，该改性的沉淀二氧化硅可使其折射指数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%。本发明表面改性的二氧化硅是经聚合物涂覆的沉淀二氧化硅，与含有5重量％经聚乙烯蜡处理的对比沉淀二氧化硅的同样漆相比，该沉淀二氧化硅使其折射指数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%。优选透射性改善至少25%，特别是30%。用聚乙烯蜡处理的对比二氧化硅优选采用ACEMATT OK 412， 是Degussa公司的市售产品，其规格按产品信息12/02所述，在此特别引入本发明以作参考。对比沉淀二氧化硅也可以使用未经处理的同种二氧化硅以及用聚乙烯蜡涂覆的沉淀二氧化硅。按照产品信息12/02，ACEMATT 0K412具有以下的PC数据
权利要求
1.制备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，并且其中与含有用5重量％聚乙烯蜡处理的对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数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骤的方法获得并加入到漆制剂中，a)在弱酸性到碱性条件下，用酸化剂沉淀碱金属硅酸盐溶液，b)再加入酸化剂调节PH值为从7到2，以得到二氧化硅悬浮液，c)过滤分离出沉淀的固体，并且d)干燥沉淀二氧化硅，使得产物的残余水分小于10%，和e)以下述方法之一使用聚醚改性的聚有机硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷处理二氧化硅悬浮液或者沉淀二氧化硅，以获得所述表面改性的沉淀二氧化硅，与含有用5重量％聚乙烯蜡处理的对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数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)将0. 5-30重量％聚醚改性的聚有机硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入在步骤b)中pH调为7-2的二氧化硅悬浮液中，加入时间为1到30分钟，温度为50到90°C，随后，如步骤c)和d)所述，过滤和干燥表面改性的二氧化硅，e2)将按照步骤a)和b)获得的沉淀二氧化硅经如步骤c)所述过滤进行分离，任选地用去离子水洗涤分离的沉淀二氧化硅，重新用水或硫酸或者水和硫酸的混合物使二氧化硅再次悬浮，以获得固体含量最多为25重量％的悬浮液，将0. 5-30重量％的聚醚改性的聚有机硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入到所得悬浮液中，所得悬浮液在喷雾干燥器中喷雾干燥，温度为 200-5000C，使得产物的残余水分小于10%，或者e3)如步骤a)_d)所述制备干燥的沉淀二氧化硅，在0到120分钟内加入0. 5_30重量％ 的聚醚改性的聚有机硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有机硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷，充分混合，在20-150°C下继续混合混合物0-2小时。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，聚有机硅氧烷具有以下的通式结构
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，该聚合物是具有以下结构通式的聚有机硅氧烷
4.按照权利要求1到3之一的方法，还包括在对表面改性的二氧化硅进行干燥后，在步骤f)中，对其进行研磨。
5.按照权利要求1到4的方法，其特征在于，在对表面改性的沉淀二氧化硅进行干燥后，或者在步骤f)中进行研磨之后或研磨期间，把直径大于50 μ m的颗粒分离出去。
全文摘要
本发明涉及一种表面改性的沉淀二氧化硅，其表面用聚合物处理而改性，使其特别好地适合用作消光剂。
文档编号C09D7/00GK102161845SQ20111002957
公开日2011年8月24日 申请日期2004年5月13日 优先权日2003年5月14日
发明者H·-D·克里斯蒂安, J·舒伯特, U·施梅尔 申请人:赢创德固赛有限责任公司