[发明专利]一种凹土基MQ有机硅树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅树脂的制备技术领域，尤其涉及一种凹土基MQ有机硅树脂的制备方法。

背景技术

MQ有机硅树脂是一类非常独特的硅氧烷，是有四官能度硅氧烷缩聚链节(Q)与单官能度硅氧烷链节(M)构成的有机硅树脂，其摩尔质量一般为1000～8000，分子结构中M链节与Q链节的量之比及结构决定树脂的性质和应用范围。MQ有机硅树脂主要应用于以下领域：一是表面处理剂，如有机硅压敏胶、手机按键胶、环氧类粘接剂表面粘接等；二是补强材料，应用在RTV胶、HTV胶、加成型液体硅橡胶、热硫化橡胶、半导体元件的灌封胶等；三是增粘剂，用于密封胶和有机硅树脂涂料；四是其他添加剂，如脱模剂、消泡剂、防粘剂、光亮剂、耐划伤剂等。MQ有机硅树脂的制法，按Q链节原料来源主要分为硅酸钠(水玻璃)法和硅酸酯法，M链节来源主要为三甲基氯硅烷。水玻璃法工艺简单、原料易得、成本低廉、易于制得低M/Q产品，得到了广泛的关注。

凹土是凹凸棒土的简称，也称凹凸棒石或坡缕石，是一种具有天然一维纳米结构的富镁铝硅酸盐黏土矿物，其单根纤维晶直径在20nm左右，长度可达几个微米，具有发达的比表面积，在我国储量丰富，价格低廉。凹土在碱作用下，可形成纤维状纳米二氧化硅和水玻璃的混合物，然后在酸和M链节有机硅封端剂的作用下，形成均匀包覆着纤维状纳米二氧化硅的MQ有机硅树脂(即凹土基MQ有机硅树脂)分散液，并经过后处理得到凹土基MQ有机硅树脂。目前，该方法未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有纤维状纳米核壳结构、分散性能好、吸附性能佳、耐热性能好、成本低廉的凹土基MQ有机硅树脂的制备方法。

本发明采取的技术方案是：

本发明的凹土基MQ有机硅树脂的制备方法的具体步骤如下：

(1)纤维状纳米二氧化硅与水玻璃混合物的制备：将凹土分散到碱液中，在20-100℃下搅拌0.5-24h，制得纤维状纳米二氧化硅与水玻璃混合物，其中碱液的浓度为0.5-20mol/L，凹土与碱液的质量比为0.05-0.25∶1；

(2)凹土基MQ有机硅树脂分散液的制备：在不断搅拌下，在浓盐酸中加入步骤(1)制备的纤维状纳米二氧化硅与水玻璃混合物，调节pH值为0.5-5，水解1-60min，然后加入M链节有机硅封端剂的醇溶液，共水解1-120min，M链节有机硅封端剂与最初加入凹土的质量比为0.01-1∶1，共水解温度控制在20-100℃，制得凹土基MQ有机硅树脂分散液；

(3)后处理：用萃取剂进行萃取，取上层油层，洗涤至中性后在60-120℃下干燥，得到凹土基MQ有机硅树脂。

步骤(1)中，碱液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

步骤(1)中，优选将凹土分散到碱液中，在60℃下搅拌12h。

步骤(1)中，优选碱液的浓度为10mol/L，凹土与碱液的质量比为0.15∶1。

步骤(2)中，M链节有机硅封端剂为甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷、氨基氯硅烷、苯基烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、甲基烷氧基硅烷、氨基烷氧基硅烷、氢基烷氧基硅烷、磺酸基烷氧基硅烷中的一种。醇溶液为甲醇、乙醇中的一种。

步骤(2)中，优选调节pH值为3。

步骤(2)中，优选水解30min，然后加入M链节有机硅封端剂的醇溶液，共水解90min，共水解温度控制在70℃。

步骤(2)中，M链节有机硅封端剂与最初加入凹土的质量比优选为0.5∶1。

10、如权利要求1所述的凹土基MQ有机硅树脂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，萃取剂为苯、甲苯、二甲苯、硅油、二甲基硅油中的一种。

本发明的积极效果如下：

1、本发明具有以纤维状纳米二氧化硅为核、MQ有机硅树脂为壳的纳米结构，具有白炭黑和MQ有机硅树脂的协同补强效果。

2、本发明具有的核壳纳米结构，使其分散性较佳。

3、本发明核层中纤维状纳米二氧化硅经酸碱活化，具有较高的比表面积，从而具有较大的表面能和较强的吸附性能。

4、本发明核层中纤维状纳米二氧化硅赋予了产品更高的耐热性能；

5、本发明以低廉的凹土为原料，且核层为纤维状纳米二氧化硅，具有显著的成本优势。

附图说明

图1是未添加凹土基MQ有机硅树脂的扫描电镜(SEM)图。

图2是本发明实施例3制备的凹土基MQ有机硅树脂的扫描电镜(SEM)图。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。