[发明专利]一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将2～4质量份的复合表面活性剂和0.5～1.5质量份的催化剂溶于水中，加入30质量份的有机硅氧烷单体得到混合物料，将该混合物料经过剪切乳化，高压均质后在60～70℃下恒温反应5～7h，得到线性聚硅氧烷乳液；

（2）将步骤（1）的线性聚硅氧烷乳液降温至55～60℃，加入0.5～1.5质量份的硅溶胶和1.5～2.5质量份的交联剂，在50～60℃下继续反应2～4h，得到有机硅弹性体乳液；

（3）将步骤（2）得到的有机硅弹性体乳液涂覆于基材上干燥成型，得到水基有机硅弹性体。

2.根据权利要求1所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述水的用量为62～67质量份；所述剪切乳化是指在剪切速率为800～10000转/分钟的条件下剪切乳化10分钟；所述高压均质是指在20～40MPa压力下均质1～3次。

3.根据权利要求1所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述复合表面活性剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配。

4.根据权利要求3所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：所述阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为1：1至3：1，所述阳离子表面活性剂为烷基三甲基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、苄基烷基二甲基季铵盐、单烷基季铵盐、烷基聚氧乙烯基甲基季铵盐、N-烷基二乙醇胺盐、聚乙烯多胺盐、吡啶盐中的至少一种，其中烷基是指C12～C18的长链烷基；所述非离子表面活性剂为异构醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、三甲基壬醇聚氧乙烯醚、甘油单酸硬脂酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬化蓖麻油脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、失水山梨醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇单硬脂酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇单油酸聚氧乙烯醚酯、失水山梨醇三硬脂酸聚氧乙烯醚酯、蓖麻油聚氧乙烯醚或者适应于水包油体系的有机硅非离子表面活性剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述催化剂为碱性化合物或其水溶液；所述有机硅氧烷单体是具有通式（Ⅰ）结构的有机环硅氧烷中的一种，

其中，n为3～10的自然数；R₁、R₂相同或不同，分别为氢、C1～C16的烷基、烯基、环烷基、芳基或烷芳基。

6.根据权利要求5所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：所述碱性化合物或其水溶液为氢氧化钠或其水溶液、氢氧化钾或其水溶液、氢氧化锂或其水溶液、氢氧化钙或其水溶液、氢氧化铵或其水溶液；所述有机环硅氧烷为六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基四氢环四硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基四（3,3,3-三氟丙基）环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基四（3-氰丙基）环四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四乙烯基环四硅氧烷或1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四苯基环四硅氧烷中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的硅溶胶为纳米二氧化硅溶胶；所述的交联剂为脱醇型交联剂。

8.根据权利要求7所述的一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体的制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化硅溶胶是指胶体粒度为40nm、50nm、60nm、70nm的二氧化硅溶胶中的至少一种；所述脱醇型交联剂是指正硅酸乙酯，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-巯丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

9.一种硅溶胶补强的水基有机硅弹性体，其特征在于：所述硅溶胶补强的水基有机硅弹性体通过权利要求1～8中任一项所述的制备方法所制备得到。

10.权利要求9所述的硅溶胶补强的水基有机硅弹性体在防水涂料、织物涂层、胶粘剂、腻子、密封剂中的应用。