[发明专利]一种高透明硅橡胶用二氧化硅及其制备方法和应用

说明书

本发明属于二氧化硅制备技术领域，具体涉及一种高透明硅橡胶用二氧化硅及其制备方法的应用。本发明提供的高透明硅橡胶用二氧化硅的制备方法，主要采用模数为1.5~3.5的固体硅酸钠为主要原料进行反应，并添加了质量0.1%~1.0%的脂肪醇聚氧乙烯醚作为反应助剂，通过低浓度成核，高浓度聚合两个不同浓度、不同流速梯度酸碱同滴方法合成高透硅橡胶用的二氧化硅。采用本发明提供的方法制得的高透硅橡胶用的二氧化硅的吸油值较低，可以有效减少硅油的使用量，降低硅橡胶的生产成本，同时具有较低的吸水率，不容易吸潮，应用于硅橡胶的体系中分散性良好，制得的高温硫化硅橡胶透明度高。

技术领域

本发明属于二氧化硅制备技术领域，具体涉及一种高透明硅橡胶用二氧化硅及其制备方法和应用。

背景技术

近几年来，随着硅橡胶应用领域的不断扩大，尤其是我国快速发展的电子工业及建筑工业，对硅橡胶的需求十分旺盛。硅橡胶由于自身独特的性能（耐高温、耐低温、耐辐照、耐原子氧、耐紫外、耐气候变化、绝缘、憎水性、生理惰性等）在航空航天、光学、交通、电子、医疗器械等领域有广泛的应用。

二氧化硅具有和制备硅橡胶生胶主键相似的结构，所以二氧化硅表面容易吸附生胶分子，同时，二氧化硅表面的硅羟基和生胶分子的硅氧键或其端羟基形成物理或化学的结合，因此二氧化硅可作为硅橡胶优异的补强剂，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改善橡胶制品耐磨耗、耐撕裂、耐寒等多种性能，可以延长橡胶制品的使用寿命，所以二氧化硅的理化指标对这些性能有着极大的影响。

目前，硅橡胶补强填料普遍为气相法白炭黑和沉淀法白炭黑，它们的加入可以极大的提高硅橡胶的强度，但不同类型的制备方法制备出的白炭黑，其颗粒大小、集结状态、表面性能以及与硅橡胶的相互作用大有不同，这将对由其充当填料制得的硅橡胶的耐热性能造成极大的影响。二氧化硅在硅橡胶实际生产过程中，吸油值越高，消耗的硅油越多，在保证硅橡胶补强效果的前提下，若二氧化硅吸油值降低，硅橡胶体系需要的羟基硅油减少，从而可以降低硅橡胶的生产成本。

此外，亲水性二氧化硅的吸水率对于硅橡胶的透明性影响极大，影响后续产品的外观。

中国专利申请CN114604874A公开了一种高透明硅橡胶用高折光大孔沉淀二氧化硅及其制备方法，该发明采用模数为2.0-3.0的优质水玻璃和硫酸为反应原料，络合剂和柠檬酸作为助剂，通过两步法制备得到高透明硅橡胶用高折光大孔沉淀二氧化硅。制得二氧化硅的吸油值（DBP）为220~300mL/100g，在实际橡胶应用中不利于降低成本，孔径大，二氧化硅样品容易吸湿。

因此，需要提供一种具有较低的吸油值、吸水率，分散性好的高透明硅橡胶用二氧化硅的制备方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高透明硅橡胶用二氧化硅的制备方法，采用本发明提供的方法制得的高透明透硅橡胶用的二氧化硅的吸油值较低，可以有效减少硅油的使用量，降低硅橡胶的生产成本，同时具有较低的吸水率，并且在恒温恒湿(25℃，65%）箱子中放置60天，105℃挥发物的质量分数增加不超过2.0%，不容易吸潮，应用于硅橡胶的体系中分散性良好，制得的高温硫化硅橡胶透明度高。

本发明的技术方案是：

一种高透明硅橡胶用二氧化硅的制备方法，包括如下制备步骤：

S1、向反应釜中加入水和脂肪醇聚氧乙烯醚溶液，搅拌均匀，加热，然后在搅拌状态下同时滴加硅酸钠溶液和硫酸溶液，控制反应过程的pH值为7.0~9.0，陈化；

S2、接着同时向反应釜中滴加硅酸钠溶液和硫酸溶液，维持反应过程的pH值为7.0~9.0；

S3、当硅酸钠溶液的滴加量达到预设用量时，停止加入硅酸钠溶液，继续加入硫酸溶液，当pH值为3.0~5.5时，停止加入硫酸溶液，陈化，洗涤；

S4、将步骤S3的物料打碎运输至浓浆罐，加水搅拌，喷雾干燥，研磨破碎即得。