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目录1.有机硅塑料助剂...............................................................................................................22.硅酮粉/硅酮母粒..............................................................................................................42.1.硅酮粉/硅酮母粒基本信息.........................................................................................42.2.产品及生产厂家...........................................................................................................42.3.硅酮粉/硅酮母粒应用.................................................................................................92.4.硅酮与其它润滑剂的区别.........................................................................................123.相关专利及文献调研.....................................................................................................134.总结.................................................................................................................................17
1硅酮粉/硅酮母粒调研报告1.有机硅塑料助剂有机硅材料是一种特殊的高分子材料,它既具有有机材料的优点,又具备无机材料的优点,有机硅材料在工业上有着广泛的应用,有机硅材料有着“工业味精”的美名。关于有机硅材料的研究始于二十世纪六十年代,部分发达国家对有机硅材料在塑料加工中的应用进行了广泛地研究。而且由于有机硅材料所具有的优点几乎都适用于塑料加工中,比如有机硅聚合物的高分子链非常柔顺,热稳定性高,特别适合作为塑料加工中的脱模剂。有机硅在提高塑料的加工质量,提高塑料产品的生产效率具有重要意义。有机硅材料中的成分能够和塑料基材碳-碳链高聚物相融,所以有机硅材料在我国的塑料加工中作为塑料加工助剂来使用。有机硅材料在我国塑料加工领域中有着广泛而且重要的应用,应用于塑料加工的有机硅材料主要有两类,分别是作为塑料主体材料进行应用、作为塑料助剂或者辅料进行应用。作为塑料主体材料来进行应用,主要是以有机硅树脂作为基础的聚合物,然后在塑料加工过程中再添加其他的辅助材料,最后加工成有机硅塑料成品。有机硅材料作为塑料主体材料进行应用所加工成的产品有有机硅层压材料、有机硅泡沫塑料等。其次,有机硅材料可以作为塑料助剂或者辅料应用在塑料加工领域中,不同类型的有机硅材料的功能作用不同,因此不同类型的有机硅材料也应用在不同的塑料加工中。比如有机硅材料在塑料加工中既可以当作润滑剂、交联剂,又可以作为增强剂、分散剂等。通过将有机硅材料应用在塑料加工中,可以有效地改善塑料加工的工艺条件,也可以有效地提高塑料产品的各种性能。而且加强有机硅材料在塑料加工中的应用也不会增加塑料产品的生产加工成本,甚至还能降低塑料产品的成本,因此有机硅材料在塑料加工领域中得到了广泛的应用。有机硅材料作为塑料加工助剂主要应用如下:1)加工脱模剂有机硅材料在塑料加工中还能作为脱模剂来使用,由于热塑性塑料在注射或者挤出的过程中,当塑料溶体和模具相接触的时候容易在两者之间形成负压,这
2个时候两者就容易粘贴在一起,而热固性的塑料在成型的过程中也会造成树脂和模具之间的粘贴,所以为了让塑料更加容易脱模,就可以将有机硅聚合物作为脱模剂来使用,降低塑料和模具之间的粘接性。通过使用有机硅材料作为脱模剂,可以在塑料和模具之间形成有效的隔离膜,从而让塑料制品更加容易脱模2)发泡控制剂有机硅聚合物还能作为发泡塑料控制剂应用于塑料加工领域,有机硅泡沫控制剂是制作聚氨酯泡沫塑料中必不可少的材料,能够保证塑料发泡过程中各种反应的顺利进行,保证泡沫体的生产,避免塑料在发泡过程中出现气泡塌陷、气孔变粗等情况,聚硅氧烷的表面张力比较低,而且亲水亲油功能比较强,特别适用于制作高度均匀疏松的泡沫体。3)阻燃剂将有机硅高聚物与有机金属盐、聚磷酸铵和季戊四醇的混合物、氢氧化铝等共混,既能与基材聚合,又能与有机硅聚合物发生协同反应,形成聚合物网络部分交联机理而结合入基材聚合物结构,这不仅能提高两种聚合物的互渗性,而且能促进炭层的生成,进而阻止烟的形成和火焰的发展,它赋予基材特别优异的阻燃性和抑烟性,使之能用于防火安全要求非常严格而以前的阻燃体系又不能适用的场合。4)加工润滑剂有机硅材料在塑料加工中可以作为润滑剂来使用,有机硅聚合物成分的分散润滑剂能够有效地提高熔融状态下树脂的流动性,并且能够有效地降低塑料产品注射挤出的加工时间和能源消耗,有效地提高塑料加工机器的使用寿命,有机硅材料在塑料加工领域中的应用可以有效地降低塑料产品的加工成本。5)塑料表面抗摩擦剂有机硅材料两端具有不同的极性基团,一端可吸附在颜料、填料的表面,另一端则吸附在塑料表面,将聚合成团的颜料和填料拉开、分散,在长时间存放中不会迁徙到塑料表面,引起材料表面发雾等,从而达到抗摩擦的效果。硅油作为塑料加工助剂仍然面临着一些问题,硅油的添加量过高会造成材料的出油,添加剂混合不均匀影响材料的性能,而且添加剂会造成易析出、有迁移、以及玻纤外露现象。为了解决这些问题,研究人员通过使用特殊的工艺,将超高
3摩尔质量的有机硅聚合物制成粉末状或者颗粒状,既硅酮粉和硅酮母粒,更加有利于材料的混合和充填。2.硅酮粉/硅酮母粒2.1.硅酮粉/硅酮母粒基本信息硅酮粉是指,利用高分子量聚硅氧烷和气相二氧化硅复合形成的粉体,其质量一般用内部硅氧烷含量来衡量,但是硅氧烷含量越高,材料的黏度就越大,用于塑料时越不容易分散,最好的解决办法是先做成母粒。所谓的硅酮母粒,即稀释后的硅酮(一般还是用硅氧烷+二氧化硅)再用50%-30%的载体和其他助剂,载体一般为聚烯烃,可以直接添加当成无机填料的浸润剂使用。因此,硅酮粉一般是通用型塑料添加剂,加入聚烯烃载体的硅酮母粒一般是专用型塑料添加剂,现在很多厂家也利用超高分子量的聚硅氧烷与二氧化硅粉体复合造粒制成不含聚烯烃载体的通用型硅酮母粒。硅酮粉/硅酮母粒继承并发挥了有机硅材料作为塑料添加剂的优点:①克服了传统的有机硅助剂加工上的麻烦和性能上的不足,使用安全,混合方便,性能稳定,在树脂中容易分散,混合效果好;②显著改善注塑产品的充模性、内部润滑性和脱模性等加工性能;③降低螺杆的扭矩、减少能耗、提高生产效率,降低废品率,并延长设备的使用寿命;④提高产品的抗划伤性,减少制品的摩擦系数,减少磨耗量;⑤提高阻燃性,降低烟密度,提高表面光泽(玻璃纤维增强塑料),提高制品的机械性能(高填充塑料);⑥具有良好的稳定性、耐高温性和非迁移性。2.2.产品及生产厂家目前国内外有一系列不同形态的有机硅塑料助剂面市,主要的生产厂家有:美国道康宁、德国瓦克、中蓝晨光院、浙江建德凯杰、成都思立可、九八化学、和氏璧化工、上海哲华等。其中市场较好的有建德凯杰KJ系列、道康宁MB系列、德国瓦克在内的有机硅塑料助剂产品。而市场上做的较高端的硅酮颗粒都没有加载体。1)浙江建德凯杰建德凯杰系列产品是不含有机载体的超高分子量塑料高效润滑剂,主要的产品型号为硅酮母粒:KJ-A01、KJ-A103、KJ-A112;硅酮粉:KJ-B01、KJ-B114、
4KJ-B118、KJ-B102,其硅酮母粒(半透明颗粒)和硅酮粉(白色粉末)没有添加聚烯烃载体,都是通用型硅酮添加剂,价格在55元/kg左右。产品中有机硅含量为71~80%,高于国内普通和进口的有机硅塑料助剂的含量。适用于改性塑料、工程塑料、无卤电塑料、通用塑料等塑料制品,用量在0.1~0.3%可提高流动性,用量在0.4~1.5%可改善外观提高光泽度,用量在1~3%可改善表面特性降低摩擦。凯杰有机硅塑料助剂系列产品(硅酮母粒)的主要参数指标如表1.1,其在塑料改性中添加量对摩擦系数影响如表1.2所示。表1.1凯杰硅酮母粒产品参数活性物密度有机硅热失重%耐高耐低白平均项目外观3含量%(g/cm)含量(300℃)温度℃温度℃度粒径μm半透明≥参数1000.9571≤0.3450-5010~20颗粒96表1.2凯杰硅酮粉/母粒对产品摩擦系数影响对比硅酮粉/母粒对产品摩擦系数影响名称未添加系数添加量已添加系数ABS0.61.5%0.29PA660.381.5%0.110.42.0%0.1230%玻纤增强PA660.42.5%0.092)美国道康宁美国道康宁公司MB系列是超高分子量硅氧烷母粒,可分用于各种塑料改性。道康宁MB系列硅酮母料产品性能和应用存在一定的差异性,相关部分型号产品如表1.3。表1.3道康宁MB系列硅酮母粒部分相关牌号硅氧烷含量载体(MFI)适用范围参考价格主要优点(g/min)(元/kg)MB50-00150PPH(12)PP/TPE75加工助剂:MB50-00250LDPE(8)PE/TPE80-减小挤出机MB50-00450HIPS(3.5)Styrenics110扭矩和压力MB50-00650POM(23)Acetal112-改进有机和无机填料的分MB50-00850SAN(8)Styrenics/PVC110散MB50-01050Hytrel(8.5)Polyesters120-改善脱模MB50-01150PA6Polyamides118表面增强:MB50-01750TPU(52)TPU126
5MB50-31350LLDPE(35)PP/TPE100-降低摩擦系MB50-31450HDPE(57)HDPE116数MB50-31550PC(15)PC/PCAlloys150-可预测和稳定的时间和温MB50-32050EVA(0.7)EVA/PVC130度的摩擦系数MB50-32150PPH(35)PP/TPE92-耐刮痕和抗MB50-80150PPH(12)PP/TPE毁性MB50-80250LDPE(8)PE/TPE-提高耐磨性-MB50-80450HIPS(3.5)Styrenics降低表面粗糙MB50-80750ABS(1.4)Styrenics度MB25-50125PPH(12)PP/TPEMB25-50225LDPE(8)PE/TPE40MB25-50425HIPS(3.5)Styrenics126MB25-51125PA6PolyamidesHMB-022125PPH(12)PP,PEHMB-110325EMA(8)PP,PEHMB-630125PPH(3.5)TPE,TPV,PP,60HMB-190325TPEandTPV(MBXX-AYY母料:MB母料,XX为PDMS浓度,A为PDMS类型,YY为聚合物类型。0:超高分子量聚二甲基硅氧烷;3:功能化的超高分子量聚二甲基硅氧烷;5:功能化的高分子量聚二甲基硅氧烷)以MB50-004产品为例,利用硅酮母粒MB50-004添加后HIPS性能结果参数如表1.4。表1.4道康宁MB50-004型号硅酮母粒使用参数道康宁MB50-004产品改性HIPS添加量%01.53.05.0张力强度MPa39373525切口冲击强度J/M64646464熔融指数,200℃,5kg,g/10min4.56.27.17.6道康宁硅酮粉DRM系列阻燃剂是不具反应性的(RM4-7105)、带有环氧基(RM4-7501)、甲基丙烯酸酯基(RM4-7081)和胺基(RM1-9641)官能团的硅树脂微粉。只要在适用的塑料中添加0.1%~1.0%的阻燃剂就可改善加工性;添加1%~8%,即可得到发烟量、放热量、CO产生量均低的阻燃材料。价格在70元/kg左右。3)德国瓦克目前市面上德国瓦克公司的有机硅塑料助剂品种不同,专用型硅酮母粒有PP20A08和HDPE20A03,载体分别为PP和HDPE;硅酮粉有三个pelletS、pellet
6P和pelletPplus,其中pelletp在大陆牌号为PA445200硅酮母粒。表1.5德国瓦克硅酮母粒/硅酮粉产品参数硅氧烷含量载体适用范围用量主要优点PP20A0820%PPPP,PE0.5-2%加工助剂:HDPE-减小挤出机扭20%HDPEPP,PE0.5-2%20A03矩和压力白炭黑-加工流动性改善30%表面增强:pelletSTPE,TPV,PP,PE0.1-5%硅氧烷-降低摩擦系数70%-改善产品质感pelletP65%TPEandTPV-耐刮痕和抗毁0.2-10%白炭黑性pelletPTPE30%-提高耐磨性PLUSpolyolefin-降低表面粗糙度0.1-5%硅氧烷70%PA445200硅酮母粒是一种球状硅氧烷树脂,带有超高分子量的填料的聚硅氧烷聚合物。主要用于TPE、TPE中,作为润滑剂、耐刮檫剂、工程脱模剂及塑料抗静电剂等使用,其外观为半透明颗粒,PH值5~7,pelletPplus是是符合食品级要求的产品。建议用量:0.2~1.0%,提高加工性、离模性、流动性;1.0~3.0%,表面滑性、耐磨性;>3.0%,高分子合胶耐热性,低温特性。PA445200硅酮母粒是瓦克公司市面上代理最多的型号,价格在60~65元/kg。4)中蓝晨光院中蓝晨光院有机硅塑料助剂主要型号为DS101HC硅酮粉,GM-5002硅酮母粒。DS101HC硅酮粉为白色粉末,硅化物含量>98%,分解温度≥300℃,适用于通用塑料和工程塑料改性,例如改性塑料、BOPP膜、硅芯管、无卤阻燃电缆料、大型注塑件、薄壁复杂制件等。建议用量:0.5~10%。GM-5002硅酮母粒主要用作耐刮檫剂、润滑剂,价格在42元/kg。5)九八化学九八化学硅酮母粒系列产品型号:RP101、RP102、RP103、RP106、RP107、RP108、RP200;硅酮粉产品型号:RP100。其中RP101、RP102、RP103、RP106、RP107是主要用于脱模的系列产品,外观为瓷白色,主要是以特种烯烃为载体的超高分子量聚硅氧烷母粒,主要的应用领域:热塑性弹性体TPE系列、PP、管
7材生产、薄膜和开口母粒、功能母粒等;RP102、RP103也可用于弹性体爽滑剂。建议添加量:0.5~5%。其中RP106、RP107、RP108可用于PP耐刮檫剂,外观为白色颗粒,产品PH为7,载体树脂为PP,硅酮含量50%,建议用量在2~4%,可提高PP加矿物填充及PP+SBS/SEBS体系的材料耐刮檫发白。RP200有机硅滑母粒主要用作脱模剂、扩散剂、高效润滑剂。九八化学硅酮粉/母粒可对道康宁相似产品进行替代,例如RP101硅酮母粒可替代道康宁MB50-313,RP102硅酮母粒可替代道康宁MB50-001。以RP200型产品为例,其典型技术指标如表1.6。九八化学硅酮母粒部分系列产品价格如表1.7所示。表1.6RP200型有机硅滑母粒参数RP200型有机硅滑母粒外观白色母粒熔融指数(200℃*2.16kg)8.2g/10min硅酮含量50%相似牌号道康宁MB50-01载体树脂特种烯烃用量0.8~3%表1.7九八化学硅酮母粒系列产品价格硅酮母粒系列产品价格(元/kg)RP10138RP10649RP10238RP107---RP10350RP10848RP20012.5RP100486)成都思立可成都思立可LYSI系列硅酮母粒/硅酮粉产品众多,硅酮含量在50%以上,价格在50元/kg左右,一些产品出口到欧盟国家,这些产品能够提高塑料加工流动性和脱模性能,显著降低制品表面摩擦系数,提高爽滑性能,改善表面光泽,增进表面丝质触感,提高耐磨性及耐擦刮性;良好的高温稳定性及非迁移性,无析出;提高阻燃性能,降低烟密度,提高阻燃(高填充)材料冲击强度;符合欧盟ROHS指令。添加方法简单,把硅酮粉与其他原材料按一定比例混合均匀后即可挤出造粒;添加量为0.5%-2.0%时,改善制品的加工性、流动性和脱模性,填料及色粉粉分散性;当添加量为1.0%-5.0%时,改善制品的表面性能(爽滑性、光洁度、耐划伤性、耐磨性等)。用于耐磨时添加2-5%,磨耗量可降低30-80%。
8表1.8思立可硅酮母粒产品汇总牌号外观硅酮含量载体添加量相容体系(%)%LYSI-401白色颗粒50LDPE0.5~5PP,PE,PALYSI-402白色颗粒50BVA0.5~5PVC,EVA,HDPE,LDPE,LLDPELYSI-403白色颗粒50TPEE0.5~5TPEE,PBT,PETLYSI-404白色颗粒50HDPE0.5~5PP,HDPELYSI-405白色颗粒50ABS0.5~5ABS,PC/ABS…LYSI-406白色颗粒50PP0.5~5PP,TPE…LYSI-407白色颗粒50PA0.5~5PA6,PA66LYSI-408白色颗粒50PET0.5~5PETLYSI-409白色颗粒50TPU0.5~5TPULYSI-410白色颗粒50HIPS0.5~5HIPS,ABS,SAN,SEBSLYSI-412白色颗粒50LLDPE0.5~5PE,PPLYSI-415白色颗粒50SAN0.5~5SAN,ABS,PVC,PC,ASA表1.8思立可硅酮母粒产品汇总牌号外观硅酮含量添加量相容体系LYSI-100E白色粉末55%0.5-5%热塑性体系LYSI-300C白色粉末60%0.5-5%热塑性体系2.3.硅酮粉/硅酮母粒应用1)聚烯烃化合物聚烯烃化合物技术用途广泛,在电缆、汽车应用、家用电器、消费电子产品和包装等领域越来越多地使用。在所有这些应用中硅酮粉/硅酮母粒都做出了贡献。数据传输、电信和低电压电缆、更好的电缆结构是在聚乙烯(PE)或乙烯共聚物基础上开发的。这些化合物通过无卤阻燃填料,如下图表所示,硅酮颗粒显著改善了加工、流动、表面和机械性能。此外,在模具和挤出机内的沉积也减少了。汽车内饰应用中,易于加工的聚丙烯(PP)化合物必不可少;同时在填充模腔和脱模部件时,聚合物流动性必不可少。此外,表面必须具有良好的耐磨性,
9这在下面的图,硅酮母粒还显着改善了矿物填充PP化合物的加工,流动,表面和机械性能。同时在管道、挤压膜、板材、木材、生物塑料等方面也表现出优异的性能。图1.1硅酮母粒对PP材料性能的提升图1.2硅酮母粒对阻燃材料性能的提升2)工程复合物工程聚合化合物包括:聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙酯、聚酯(PET和PBT)
10和聚亚苯基醚(PPE),以及它们与苯乙烯共聚物和聚丙烯的混合物,经过各种添加剂、填充剂或增强剂的改性。工程化合物主要用于汽车和电子应用。硅酮母粒增强复合材料的性能做出了重要贡献。硅酮粉/硅酮母粒成功用于汽车和电气/电子应用的PC/ABS,POM和聚酰胺(PA)化合物,以及用于ABS化合物。作为工程聚合物的高性能添加剂,硅酮母粒可以改善化合物的性能。下图说明了硅酮母粒显着改善各种材料的加工和表面性能。图1.3硅酮母粒在工程聚合物方面的性能提升3)热塑性弹性体热塑性弹性体是由苯乙烯块共聚物、聚烯烃混合物、弹性合金、热塑性聚氨酯、共聚酯和聚酰胺组成的。由于“热塑性”的独特性这些材料通常用于汽车零件、鞋底和医用一次性用品等场合。
11图1.4硅酮母粒对TPU材料性能的提升2.4.硅酮与其它润滑剂的区别硅酮粉与偶联剂的区别:偶联剂一般由两部分组成,一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料起作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂起作用。在塑料配混中,改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂,又称表面改性剂。而硅酮粉里面有无机的成分,就是我们讲的硅(这里是指硅或硅酸盐,就是硅酮粉里的硅和玻纤或者无机填料里的硅酸盐,高分子里的填充料几乎都是硅酸盐),它是以成核的结构包覆在高分子材料(聚硅氧烷)里面的,其分子间的作用力强于高分子和无机物,另一端是高分子与烷烃的结合,在界面层起承上启下的作用,一边拉住无机物,一边融合高分子,比偶联剂单纯的改善界面极性强度要高很多。偶联剂有很多种都是硅烷类的也就是利用了硅氧分子之间作用力较强的原理。所以在某些方面偶联剂同硅酮粉比,他是一种较低端的产品。同TPFE(聚四氟乙烯)产品的区别。硅酮粉在润滑方面在应用于非含氟类塑料里几乎完全可以取代TPFE,含氟类的塑料用TPFE的效果要较硅酮粉要好一些。同TAF(N,N’-双乙撑硬脂肪酸酰胺)的区别,在用于防玻纤外露和提高
12耐划伤方面,有些厂家在推TAF(EBS或某种蜡+TPFE),EBS或其他低分子的蜡在耐高温方面性能较差,一般一百多度都会降解,所以高温时容易降解、析出而影响表面效果,另外一方面,其提高光泽方面的效果有时效性,即产品打出来时是好的,而过一段时间会就会失效导致表面效果变差而出现大批不良品。再有就是硅酮粉对改善树脂和无机物之间的浸润效果及增加其表面的亲和力方面,是其他一些润滑剂所不具备的。硅酮粉同EBS(N,N'-亚乙基双硬脂酰胺;乙撑双硬脂酰胺;乙撑双硬脂酸酰胺)及其他蜡的区别。EBS及一些蜡类的分子量较小,对于单纯的润滑效果比硅酮粉要好,但其耐温比硅酮粉要差很多,而且酸性体系中都不适合用EBS等做润滑。硅酮粉除了润滑方面,其解决的最好的地方就是改善非极性的无机矿物和有机物的界面的相容性,可以起到浸润的作用,而EBS在无机物和有机物方面的润滑基本没有作用。3.相关专利及文献调研(1)粒状有机聚硅氧烷材料CN200410062075.9(授权)申请人:瓦克化学股份公司解决的技术问题:固体供应形式的热塑性塑料添加剂,其包括有机聚硅氧烷且适用于热塑性材料的工业加工,同时具有优良添加剂性能及高的有机聚硅氧烷浓度,而且无传统供应形式(浓缩物及粉末)的缺点。在120至200℃温度下操作的捏和机内,将100重量份聚有机硅氧烷,1~200份重量份的增强或非增强填料、或增强或非增强填料的混合物加入后捏合2小时,之后用0.01~20重量份的至少一种包括硼酸及水的组合物作为用于制备颗粒的添加物加入,并在150℃温度下继续加以捏和3小时,然后将用作硼酸溶剂的水除去,之后将该材料予以加工制成完全自由流动的粒状有机聚硅氧烷材料。(2)一种有机硅酮微粉的制备方法CN200510049627.7(未缴年费专利权终止)申请人:浙江大学解决的技术问题:解决有机硅和塑料难以相混合的问题,降低产品的动摩擦系数,改善加工性、脱模性、耐磨性、润滑性,在扩大产量的基础上降低成本。有机硅酮微粉的制备方法:(a)制备分散液:室温条件下,在水中加入脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠,制得分散液;(b)活性
13硅油的分散交联:将活性硅油与催化剂的混合物加入上述分散液中,搅拌均匀后静止存放;(c)交联有机硅粒子熟化:将制得的含交联有机硅粒子的分散液搅拌、过滤、洗涤、干燥,从而制备有机硅酮微粉。(3)一种发泡硅酮母粒及其制备方法与应用CN201310248751.0(授权)申请人:杭州师范大学解决的技术问题:解决直接添加硅酮粉后与粒料基体共混存在分散不均的问题,制得质轻、密度小的母粒,易与粒状热塑性高分子树脂共混分散,克服常用小分子润滑剂难分散、用量大、效率低、易析出等缺点。一种发泡硅酮母粒由热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、抗氧剂共混制成,各组份的重量份分别为:热塑性高分子树脂100份,硅酮粉70~150份,抗氧剂0.5~1份,发泡剂为2~8份。具体制备步骤:先将热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、抗氧剂混合均匀,得到混合物料;然后将混合物料放入挤出机,从挤出机中熔融挤出,经水冷拉条切料工序,之后脱水干燥,最后冷却包装,得到发泡硅酮母粒。(4)一种高硅酮含量的硅酮母料及其制备方法CN201510429958.7(实质审查)申请人:中蓝晨光化工研究设计院有限公司解决的技术问题:在提高硅酮含量同时,确保硅酮与载体相容性、分散性,在保证力学性能同时提高材料加工性能和耐摩擦性。满足汽车、电子电器行业对材料耐摩擦性要求。该高硅酮含量的硅酮母料由以下重量配比的原料经混料器混合、双螺杆挤出机挤出造粒制成,其硅酮含量可高于50%:硅酮(分子量大于40万的高分子量硅油)50~65%、载体树脂5~40%、相容剂5~30%、填料0~10%、助剂0~5%。(5)一种工程塑料专用硅酮母粒CN201610240585.3(实质审查)申请人:李凤舟解决的技术问题:增强工程塑料分子结构力,增强力学性能;增加工程塑料的流动性,特别针对阻燃工程塑料,增强阻燃效果,不致使阻燃剂长期在螺杆中过热变质。提高工程塑料制品表面自我修复,增加制品的表面手感与更滑度。一种工程塑料专用硅酮母粒由下列重量比的组分制备而成:二甲基-乙烯基硅橡胶65~75%,聚乙烯3~5%,聚丙烯3~5%,尼龙粉3~5%,乙烯-醋酸乙烯酯
143~5%,碳酸镁1~2%,氯化钙余量。均匀混合各组分后投入双螺杆造粒机进行造粒,得到硅酮母粒。(6)一种工程塑料专用硅酮粉CN201610240663.X(实质审查)申请人:李凤舟解决的技术问题:增强工程塑料分子之间的分子结构力,提高工程塑料的力学性能和流动性能,充分发挥阻燃剂的阻燃性能。能够调节工程塑料的酸碱值,使酸碱值调节为中性,无毒无害。一种工程塑料专用硅酮粉,由下述重量比的组分组成,烷基硅油75~85%,气相法二氧化硅10~15%,碳酸镁3~5%,氯化钙余量。(7)一种超高分子量耐磨硅酮母粒及其制备方法CN201711494350.8(实质审查)申请人:广州硅碳新材料有限公司解决的技术问题:改善塑料制品的耐磨耐刮檫性能,改善脱膜效果和表面手感性。超高分子量耐磨硅酮母粒由下列重量份的组分制备而成:八甲基环四硅氧烷(DMC)100~200份、四苯基四乙烯基硅烷10~100份、催化剂(浓硫酸、浓盐酸)1~5份、含氢硅油(支链含氢硅油)15~75份、不饱和聚酯(间苯型)10~50份、中和剂(氢氧化钾、氢氧化钠)1~5份、载体(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)100~400份、润滑剂(硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙)1~5份、聚酰胺5~10份、分散剂1~5份、稳定剂1~5份。(8)表面修饰二氧化硅微球的制备、表征及分散性能(文献)采用一步法制备出了亚微米纯二氧化硅微球及8种有机硅表面修饰的二氧化硅微球,用扫描电镜、氮吸附、零电荷点测定等方法对微球进行了表征,对比研究了微球在不同介质中的分散性能。所有微球都呈球形,形貌较好,依表面修饰基因的不同,粒子直径在0.42~0.54nm之间。所有微球均为实心,比表面积均2小于21m/g。微球的零电荷点在8.25~8.93之间变化。粒子经过表面修饰后,在不同介质中表现出了不同的分散行为,微球的分散行为可以由微球的亲水及疏水性,以及DLVO理论得到基本解释。通过此种合成方法,用硅油修饰后的粉体分散性较好。
15(9)制备复合固化有机硅粉体(UnitedStatespatentUS7,399,803.2008)本专利介绍了一种复合固化有机硅粉末,包括:固化有机硅粉体(A),其平均粒径为0.1-500微米;涂覆在所述固化有机硅粉末(A)表面上的无机细粉(B);表面活性剂(C)涂覆在所述无机细粉(B)的表面上;一种复合固化有机硅粉末的制备方法,包括在机械剪切条件下混合下列组分:(A)平均粒径为0.1-500微米的固化有机硅粉末,(B)无机细粉末,和(C)表面活性剂。有机硅粉体:可加成反应固化的聚二甲基硅氧烷的硅橡胶粉,含有0.2-1.5%的非离子表面活性剂和2.8%的20-30聚体的环状聚二甲基硅氧烷原料。硅氧烷粉的平均粒径为4微米。JIS-A硬度为30。无机粉体:气相二氧化硅,平均尺2寸为5-15nm,BET比表面积为200m/g。表面活性剂:仲十二烷基醚和环氧乙烷的仲十三烷基醚(12摩尔)的混合物:十二烷基43%,十三烷基57%,亲水亲油平衡值HLB=14.5。具体工艺:在超级混合器加入硅橡胶粉末,并搅拌约2分钟(室温下,2000转/分钟)。将得到的粉与无机细粉合并,混合3分钟(2000转/分钟)。然后与表面活性剂合并,混合2分钟(2000转/分钟)。硅橡胶粉,无机细粉末和表面活性剂比例:20/2.9/1.1。(10)一种高韧性耐寒填充母料(CN107325409A)申请人:淄博华冠高分子材料有限公司本专利介绍了一种填充母料及其加工工艺,此填充母料有一定耐寒性能,且拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和缺口冲击强度显著提升。具体工艺:1)将白炭黑和重质碳酸钙混合均匀,并在80-100℃下干燥3-5h;2)将硅油加入到步骤1)所得混合物中,搅拌混合均匀,备用;3)将聚乙烯、聚丙烯、单遥爪聚烯烃混合物和聚乙烯蜡混合,搅拌30-60min,控制温度为50-70℃,得载体树脂;4)将硅油、白炭黑和重质碳酸钙的混合物加入步骤3)得载体树脂中,加入硅酮粉和芥酸酞胺,搅拌均匀;5)将步骤4)得混合物喂入双螺杆挤出机中塑化、挤出、造粒,得高韧性耐寒填充母料。双螺杆挤出机的螺杆转速为100-130rpm,各区温度为一区温度120-150℃,二区二区120-150℃,三区150-190℃,四区160-200℃,五区200-220℃。(11)包含溶胀的硅酮凝胶的硅酮组合物(CN102666665A)
16申请人:道康宁公司本发明组合物包括均匀的溶胀的硅酮凝胶。这种凝胶包括在有机硼烷化合物及可混溶流体的存在下由有机聚硅氧烷的聚合而形成的弹性体基质,其中形成的弹性体吸收可混溶流体。包含这种凝胶的组合物可用于多种应用,用于个人护理产品和健康护理产品的活性成分的递送。在一些方面,组合物包括热敏性活性成分。工艺:在Max20高速混合杯(Max20Speedmixercup)中混合以下组分持续20秒以形成混合物A:3.53g的4.3%的组分(B)的溶液,组分(A)中的TNBB-MOPA(1.3摩尔当量的3-甲氧基丙胺络合的三正丁基硼烷),MA-PDMS具有8000g/mol的数均分子量的甲基丙烯酞氧基丙基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷)及16.52g的组分(C)十甲基环五硅氧烷;在第二个高速混合杯中混合以下材料持续20秒以形成混合物B:3.51g的4.3%的组分(D)在组分(A)中的溶液,MA-PDMS及16.61g的组分(C)十甲基环五硅氧烷;在用磁力搅拌器连续搅拌的含有磁力搅拌棒的8盎司的玻璃瓶中,在氮气吹洗的气氛下将19.41g的混合物B加入19.19g的混合物A中;允继续混合直到材料变得太粘稠(固化)以致搅拌棒不能继续,并形成溶胀弹性体。该固化在约30分钟之后发生。4.总结高分子量聚硅氧烷及其分散性是影响改性塑料的最主要因素,分子量过小或者分散性差造成生产出来的产品易析出、有迁移、以及玻纤外露的现象。因此硅酮母粒/硅酮粉产品发展可以考虑以下几个方面:聚硅氧烷的分子量;分散性的级别;产品的微观形貌;聚硅氧烷的特性。