[发明专利]疏水性气相法二氧化硅和含有该气相法二氧化硅的硅橡胶材料

说明书

技术领域

本发明涉及疏水性气相法二氧化硅(fumed silica)及其制备方法和用途，以及含有该气相法二氧化硅的硅橡胶材料(silicone rubber materials)。

背景技术

气相法二氧化硅可从Ullmannsder technischen Chemie[Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry]，第21卷，第464页(1982)上得知。气相法二氧化硅是通过燃烧可蒸发硅化合物(例如四氯化硅)与氢气和氧气的混合物而制得的。

硅橡胶材料和气相法二氧化硅()在硅橡胶材料中的应用是已知的(Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，A 23卷，Rubber，1，221et seq.；Rubber 3，3，6et seq.；A 24卷，Silicones，57et seq.1993)。

由于其优异的增稠效应(触变效应)，气相法二氧化硅被用在硅树脂密封化合物(silicone sealing compounds)中，这些在应用中被称为接缝密封剂。然而，如果硅橡胶材料用作涂覆材料，稍微增稠是有益的(US 6.268.300)。但是，在所有情况下硫化硅树脂表面的光学性能是决定性的重要因素。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有改善性质的气相法二氧化硅和由于采用这种气相法二氧化硅在硫化后作为活性填料而表现出高质量光学表面的硅橡胶材料。

上述目的是通过疏水性气相法二氧化硅实现的，所述疏水性气相法二氧化硅通过研磨由于硅烷化而在表面具有固定的二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基的气相法二氧化硅获得的。

此处特别优选本发明的二氧化硅是通过空气喷射磨(air-jet mill)或销钉式转盘磨(pinned-disc mill)研磨的二氧化硅。由此获得的二氧化硅相较于所用的未研磨起始材料(即未研磨的二氧化硅)具有更低的刮板细度仪值(grindometer value)。从而，本发明的研磨二氧化硅相比于起始产品可更好更快速地分散在硅橡胶材料中。例如，未研磨的二氧化硅具有50μm的刮板细度仪值而本发明的二氧化硅的刮板细度仪值是20μm。因此，本发明的二氧化硅具有优选小于20μm的刮板细度仪值或具有比起始材料降低大于60％的刮板细度仪值。

进一步优选本发明的二氧化硅具有10-80g/l，尤其优选10-60g/l的夯实密度。

在本发明二氧化硅的其它实施方式中，其具有150-200m²/g，优选160-180m²/g，尤其优选165-175m²/g的BET比表面积。

优选本发明的二氧化硅具有3.0-20.0μm的平均粒径(根据Cilas)。

在进一步的实施方式中，二氧化硅具有4.0-5.0，优选4.0-4.5，尤其优选4.2-4.3的pH。

在进一步的实施方式中，二氧化硅优选具有0.1-10.0重量％，优选0.5-3.0重量％，尤其优选0.5-1.5重量％的碳含量。

本发明还涉及制备本发明的气相法二氧化硅的方法，其特征在于，研磨由于硅烷化而在表面具有固定的二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基的气相法二氧化硅的步骤。优选所用二氧化硅具有130-250m²/g，优选150-190m²/g的BET表面积，和30-100g/l，优选40-60g/l，尤其优选大约50g/l的夯实密度。

在本发明的制备方法的优选实施方式中，所用二氧化硅具有以下物理化学特性：