本发明涉及有机硅聚合物,尤其是涉及一种有机硅耐磨膏及其制备方法与应用。
背景技术:
有机硅聚合物是一类性能优异、功能独特、用途极广的新材料,主链以硅氧键(-si-o-)组成,改性后的有机硅聚合物侧链带有各种性能不同的有机基团,兼具无机和有机聚合物的双重性能,化学结构相当稳定。
有机硅耐磨膏为分子量非常大、含硅氧烷基团的有机硅改性聚合物,是具备优异活性的新型材料。与传统低分子有机硅聚合物相比,该产品显现出超强的与弹性体橡胶、热塑性树脂等多种材料的兼容性、稳定性和非迁移性。兼容后,该产品不易于析出,制品表面不会产生油腻感及冒油现象。
eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和tpr(sbs弹性体改性高分子材料)高分子材料。常用于慢跑、慢步、休闲鞋、足训鞋中底。它们均有一个共同的缺点:磨耗差(不耐磨),弯曲性差(不耐折)。因此,有必要提出一种技术方案,提高eva/tpr制品的表面滑爽性、耐磨、抗刮性、表面光洁度,赋予有机硅聚合物之间更佳的相溶性。
中国专利cn201510377993.9公开一种有机硅耐磨剂,包括改性超高分子量聚硅氧烷、有机硅乳化剂。该有机硅耐磨剂利用有机硅乳化剂可以提高制品的耐磨性、抗刮性,提高产品自洁性能,且不会降低产品的力学性能,不迁移,制品表面不油腻、滑爽、可提高产品射出注塑流动性。中国专利cn201310155881.x公开一种分子量适当的超高分子量有机硅耐磨剂从而制备出具有优异耐磨性能eva鞋底。
谢择民等(谢择民等,环二硅氨烷化学的研究,高分子通讯,1979,4:215)提出一种合成线型聚硅氧烷的方法。所得的产物在350℃热空气下老化24h,伸长率仍能100%保持。
杜作栋等(杜作栋等,多苯基芳基类硅化合物作为硅聚合物热稳定剂的研究,高分子通讯,1981,6:174)提出用多苯(基)苯基硅化物与硼酸反应制得的硅硼涂料在450℃老化10h后,仍保持颜色不变,色泽光亮,且涂层牢固。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种有机硅耐磨膏及其制备方法与应用。
所述有机硅耐磨膏按质量百分比的原料组成为:
八甲基环四硅氧烷:99.48%;
封头六甲基二硅醚:0.4%;
官能基改性助剂:0.1%;
触媒:0.02%;
总量为100%。
所述官能基改性助剂可采用对全氟壬烯氧基苯磺酸钠等。
所述触媒可采用四甲基氢氧化铵等。
所述有机硅耐磨膏的分子量的分布范围可为80~100万,运动粘度可大于600万mm2/s。
所述有机硅耐磨膏的制备方法包括以下步骤:
1)原料准备:按原料配方中各组分的用量配比称取各组分;
2)初步聚合;
在步骤2)中,所述初步聚合的具体方法可为:将各组分加入反应釜中,将反应釜真空度调节至0.0947mpa后,搅拌,加水,再将反应釜温度升高至75℃,真空度升高至0.0974mpa,加热反应1h,得聚合物。
3)调节聚合度;
在步骤3)中,所述调节聚合度的具体方法可为:将反应釜真空度保持在0.0974mpa,将步骤2)中得到的聚合物加热1h。
4)破坏触媒;
在步骤4)中,所述破坏触媒的具体方法可为:将反应釜温度升高至100~110℃,真空度升高至0.1000mpa,将步骤3)得到的聚合物加热。
5)去低沸物,得有机硅耐磨膏。
在步骤5)中,所述去低沸物的具体方法可为:将反应釜温度升高至200℃,真空度保持在0.1000mpa,将步骤4)得到的聚合物加热,得有机硅耐磨膏。
所述有机硅耐磨膏可在制造乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)和sbs弹性体改性高分子材料(tpr)制品中应用。
本发明制备的有机硅耐磨膏具有提高eva/tpr制品的表面滑爽性、耐磨、抗刮性、表面光洁度,赋予有机硅聚合物之间更佳的相溶性,给eva、tpr带来了材料变革,替代传统的硅微粉或硅酮等耐磨剂。添加本有机硅耐磨膏后的热塑性制品,摩擦系数和磨损量大幅度降低,耐磨性大幅提升。
附图说明
图1为本发明实施例有机硅耐磨膏的红外光谱图像。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例采用以下配方:
八甲基环四硅氧烷:99.48kg:
六甲基二硅醚:0.4kg;
对全氟壬烯氧基苯磺酸钠:0.1kg;
四甲基氢氧化铵:0.02kg。
按照以下方法用上述配方组合物制备有机硅耐磨膏:
1.在室温下将称取的各组分加入反应釜中,将反应釜真空度调节至0.0947mpa后,开始搅拌,搅拌均匀后,加水,将反应釜温度升高至75℃,真空度升高至0.0974mpa,加热反应1h进行初步聚合;
2.将反应釜真空度保持在0.0974mpa,将所得到的聚合物下加热1h进行调聚;
3.将反应釜温度升高至100~110℃,真空度升高至0.1000mpa,加热步骤2中所得到的聚合物以破坏触媒;
4.将反应釜温度升高至200℃,真空度保持在0.1000mpa,加热步骤3中所得到的聚合物以去除低沸点物质后,即可得到有机硅耐磨膏。
实施例2
本实施例采用以下配方:
八甲基环四硅氧烷:198.96kg;
六甲基二硅醚:0.8kg;
对全氟壬烯氧基苯磺酸钠:0.2kg;
四甲基氢氧化铵:0.04kg。
按照以下方法用上述配方组合物制备有机硅耐磨膏:
1.在室温下将称取的各组分加入反应釜中,将反应釜真空度调节至0.0947mpa后,开始搅拌,搅拌均匀后,加水,将反应釜温度升高至75℃,真空度升高至0.0974mpa,加热反应1h进行初步聚合;、
2.将反应釜真空度保持在0.0974mpa,将所得到的聚合物下加热1h进行调聚;
3.将反应釜温度升高至100~110℃,真空度升高至0.1000mpa,加热步骤2中所得到的聚合物以破坏触媒;
4.将反应釜温度升高至200℃,真空度保持在0.1000mpa,加热步骤3中所得到的聚合物以去除低沸点物质后,即可得到有机硅耐磨膏。
实施例3
本实施例采用以下配方:
八甲基环四硅氧烷:49.74kg;
六甲基二硅醚:0.2kg;
对全氟壬烯氧基苯磺酸钠:0.05kg;
四甲基氢氧化铵:0.01kg。
按照以下方法用上述配方组合物制备有机硅耐磨膏:
1.在室温下将称取的各组分加入反应釜中,将反应釜真空度调节至0.0947mpa后,开始搅拌,搅拌均匀后,加水,将反应釜温度升高至75℃,真空度升高至0.0974mpa,加热反应1h进行初步聚合;
2.将反应釜真空度保持在0.0974mpa,将所得到的聚合物下加热1h进行调聚;
3.将反应釜温度升高至100~110℃,真空度升高至0.1000mpa,加热步骤2中所得到的聚合物以破坏触媒;
4.将反应釜温度升高至200℃,真空度保持在0.1000mpa,加热步骤3中所得到的聚合物以去除低沸点物质后,即可得到有机硅耐磨膏。
表1
加入本发明所制备的有机硅耐磨膏后的橡胶制品耐磨性检测报告数据如表1所示,本发明实施例有机硅耐磨膏的红外光谱图像参见图1。