[发明专利]一种高硅酮含量的硅酮母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高硅酮含量的硅酮母料及其制备方法。

背景技术

聚有机硅氧烷是一类重复以Si-O键为主链的聚合物，由于硅原子位置上可连接一系列有机取代基，因而聚硅氧烷是一类介于有机与无机之间的特殊高分子材料，具有诸多独一无二的物理性能，可将其用作制备热塑性塑料生产过程中高性价比的加工助剂和改性剂。（Yilgor E, et al. Progress in Polymer Science 2014;39(6):1165-1195）硅酮母料主要是由超高分子量的聚硅氧烷（以下简称“硅酮”）与载体树脂（通用塑料）结合而成的一种功能助剂。

与传统的加工助剂相比，硅酮母料具有更高的稳定性，以及较好的润滑性和爽滑性（Yilgor I, et al. Polymer 2011;52(2):266–274.）。在改善塑料加工性方面，硅酮母料可以降低熔体粘度和改善热塑性共混物的加工性和流动性，提高塑料的熔融速率和变形性，提升材料的充模性和脱模性，有效防止熔体破裂，减少了加工过程中螺杆打滑、翘曲、熔接痕等问题的发生，降低产品的不良率。硅酮母料还可以通过降低挤出机的扭矩和口模压力从而降低加工能耗。（Yilgor I, et al. J Appl Polym Sci 2002;83(8):1625–1634.）共混改性过程中，当含有较多矿物填料时，硅酮母料可以降低口模流涎和模垢的产生，提高了生产效率。在改善制品表面性质方面，硅酮母料的添加可以显著降低材料的摩擦系数，改善表面光泽，增进表面触感，提高耐摩擦性能、耐刮擦性、耐候性、耐腐蚀性和耐老化性能，美化表观效果，提高产品的表现力。此外，在不改变塑料物理性能的前提下，可以很好的提高制品的抗冲击强度和伸长率。良好的非迁移性，不影响制品的后序加工（如喷涂、印刷、电镀），具有更好的成本效益。硅酮母料已广泛用于电缆光缆、汽车内饰、塑料隔热密封、薄壁异型复杂塑料制件、商用机器的外壳和驱动部件、高档鞋类等领域。

面对如此广阔的市场，以道康宁、德固赛为代表的一些国外企业长期处于垄断地位，其高效的生产工艺以及较高的硅酮含量一直让国内企业望尘莫及。高硅酮含量的硅酮母料可以达到不改变成本的前提下，降低用量的同时提高产品质量，但硅酮与载体树脂间的相容性以及分散一直是阻碍硅酮含量提高的技术难点。

中国专利CN 1687237A 公开了一种有机硅酮微粉的制备方法，该方法通过制备分散液、活性硅油的分散交联、交联有机硅粒子熟化等步骤制取有机硅铜微粉。虽然可通过控制分散剂的用量以及剪切搅拌速度制备出不同粒径大小的有机硅粉，但很难从本质上解决硅酮与载体树脂间的相容与分散，且制备工艺复杂。

中国专利 CN 103524822A 公开了一种发泡硅酮母粒及其制备方法与应用，所述的发泡硅酮母粒由热塑性高分子树脂、硅酮粉、发泡剂、抗氧化剂共混制成。利用发泡技术虽然降低了母粒密度，使得单位质量的硅酮母粒数显著提高，从而提高了硅酮母粒在基体树脂中的分散性，但母粒中的硅酮含量仍未能得到进一步提高。

为此，如何在提高硅酮含量的同时，确保硅酮与载体树脂间具有良好的相容性和分散性，是一个有待深入研究的课题。

发明内容

本发明旨在对现有硅酮母料硅酮含量较低、制备工艺复杂等缺陷，提供一种高硅酮含量的硅酮母料及其制备方法，本发明通过特定的相容剂及组分配比，经混合、挤出造粒制得硅酮含量可高于50%的硅酮母料，在使材料的基本力学性能得到较好保持的同时，有效提高材料的加工性能和耐摩擦性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种高硅酮含量的硅酮母料，其特征在于由以下重量配比的原料制成：

硅酮                              50-65%

载体树脂                          5-40%

相容剂                            5-30%

填料                              0-10%

助剂                0-5%

所述的硅酮选自如下结构的数均分子量大于40万的高分子量硅油：

其中，R为烷基或芳基；X为烷基，芳基，烯基，羟基或烷氧基等；R’为烷基，芳基，氢或碳官能基等；n，m=0，1，2，3……，但不同时为0；