[发明专利]一种改性白炭黑及其制备方法、硅橡胶

说明书

本发明涉及一种高效阻尼的改性白炭黑及应用，属于工业填料，解决了现有的改性白炭黑对硅橡胶主要是增强作用，难以明显提高硅橡胶的阻尼性能的技术问题。本发明提供了一种改性白炭黑，包括白炭黑、改性剂A、改性剂B、催化剂和溶剂，其中，改性白炭黑中各组分含量按重量份数计如下：白炭黑100份；改性剂A 1‑10份；改性剂B 1‑25份；催化剂0.5‑1份；溶剂50‑200份，改性剂A为与白炭黑表面的羟基发生化学反应的硅氧烷、硅氮烷类物质；改性剂B为大体积结构的有机磷杂菲类物质。本发明提供的高效阻尼白炭黑用于改性硅橡胶，不仅使硅橡胶的力学性能优异，还显著提高了硅橡胶的阻尼性能。

技术领域

本发明涉及工业填料技术领域，尤其涉及一种高效阻尼改性白炭黑及其制备方法、硅橡胶。

背景技术

白炭黑是一种人工合成的无定形二氧化硅的总称。白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂，广泛应用于橡胶制品、纺织、造纸、油漆涂料、农药、食品和化妆品等领域，可起到补强、增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用。

现有的改性白炭黑对硅橡胶的主要作用是增强，其可以显著增强硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、硬度等力学性能，但难以明显提高硅橡胶的阻尼性能。

目前，现有的硅橡胶在力学性能方面已经能够满足市场的需求，但是，无法满足对具有阻尼性能的硅橡胶的需求，并且，通过加入改性白炭黑实现硅橡胶阻尼性能提升的途径鲜有报道。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种高效阻尼的改性白炭黑及其制备方法和应用，在保证硅橡胶力学强度的基础上提高硅橡胶的阻尼性能，满足市场对高效阻尼硅橡胶需求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种改性白炭黑，包括白炭黑、改性剂A、改性剂B、催化剂和溶剂，改性白炭黑中各组分含量按重量份数计如下：

与现有技术相比，本发明提供的改性白炭黑具有高力学强度和高效阻尼性，这是因为本发明使用改性剂A和改性剂B同时对白炭黑进行了改性处理，其中，改性剂A主要用于与白炭黑表面的羟基作用，使得白炭黑表面由亲水性变为疏水性，改善白炭黑在硅橡胶中的分散性，从而提高改性硅橡胶的力学强度；改性剂B主要用于提高阻尼减振性能，赋予硅橡胶阻尼减振功能；催化剂主要是用于促进改性剂与白炭黑表面的反应性；而溶剂的引入是为了实现改性剂在改性处理过程中与白炭黑的良好分散，避免出现团聚等现象。通过改性剂A和改性剂B同时用于改性白炭黑，使白炭黑获得良好的力学性能和阻尼性能；再将该改性白炭黑进行改性硅橡胶，改性后的硅橡胶同样的获得了良好的力学性能和阻尼性能，从而增大了硅橡胶的应用范围。

改性剂A为与白炭黑表面的羟基发生化学反应的硅氧烷或硅氮烷类物质；改性剂B为有机磷杂菲类物质。

优选地，改性白炭黑为亲水性白炭黑，比表面积为100-400m²/g。

优选地，改性白炭黑为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑中的任一种。

优选地，改性剂A为二苯基硅二醇、环硅氧烷、1-10个硅氧链节的低分子量羟基硅油或烷氧基硅烷等硅氧烷类物质中的一种；或者改性剂A为环硅氮烷或六甲基二硅氮烷等硅氮烷类物质中的一种。

优选地，改性剂B为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物衍生物中的任一种。

优选地，催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、醋酸、盐酸、硫酸、三氟甲基磺酸或二月桂酸二丁基锡中的任一种。

优选地，溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、环己酮、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯或间二甲苯中的一种或至少两种任意比例混合。