[发明专利]一种硅橡胶粉体表面改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，特别是涉及到一种硅橡胶粉体表面改性剂及其制备方法。

背景技术

复合绝缘子主要由玻纤复合材料芯棒和硅橡胶伞套构成，与传统瓷质绝缘子比较，具有重量轻、耐污性好、强憎水性、耐污闪性能优异等优点，在电力系统中得到广泛应用。但是随着运行年限的增加，复合绝缘子的老化现象逐步严重，造成绝缘子表面憎水性降低，耐污闪性能变差，绝缘的可靠性下降，严重影响电网安全稳定运行，其老化问题已引起国内外绝缘子制造及运行部门的广泛重视。

废旧复合绝缘子再利用研究属于废旧硅橡胶的资源化利用范畴，主要分为制备再生硅橡胶和硅胶粉两种方法，再生硅胶粉法是将利用废旧复合绝缘子加工成硅胶粉，采用表面改性技术，进行硅胶粉的表面接枝，提高硅胶粉与基体材料的相容性，并引入活性基团，使其重新获得可硫化属性，从而制备出具有优异性能的功能助剂，为废旧复合绝缘子的资源化利用奠定基础。

现有表面改性技术主要采用硅胶粉与含偶联剂的醇类有机溶剂进行反应，例如曹宏伟(201310550859.5)利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(KH570)等常见的偶联剂进行表面改性，开展废弃复合绝缘子的回收再利用技术，但这种方法存在一定的局限性，采用常规的硅烷偶联剂进行表面改性，导致改性后的粉体再利用时相容性差，增强型效果不理想、无法再次交联等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型硅烷偶联剂组合物及其制备方法，该组合物可用于复合硅橡胶粉体的表面改性。

一种硅橡胶粉体表面改性剂，为新型硅烷偶联剂组合物，其结构式III、结构式Ⅳ分别表示如下：

结构式III：

结构式Ⅳ：

式中，n＝0，1，2，3；

R₁为-CH₃、-CH₂CH₃、-(CH₂)₂CH₃、-CH(CH₃)₂、-(CH₂)₃CH₃、-CH₂CH(CH₃)₂、-(CH₂)₄CH₃、-CH₂C(CH₃)₃或Ph-；

R₂为-CH₃、-CH₂CH₃、-(CH₂)₂CH₃、-CH(CH₃)₂、-(CH₂)₃CH₃、-CH₂CH(CH₃)₂、-(CH₂)₄CH₃、-CH₂C(CH₃)₃或Ph-。

一种硅橡胶粉体表面改性剂的制备方法，获得所述的一种硅橡胶粉体表面改性剂，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺序进行，

步骤一、室温下，将乙烯基三烷氧基硅烷与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三烷氧基硅烷按质量比为100:(50～100)加入到反应釜中；

步骤二、开启反应釜，反应釜搅拌乙烯基三烷氧基硅烷与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三烷氧基硅烷的混合物，并且加热至100℃～150℃，保持100℃～150℃3小时～5小时，冷却，过滤，获得的滤渣为硅橡胶粉体表面改性剂新型硅烷偶联剂组合物。

所述步骤二中的反应釜为常压反应釜。

所述步骤二中反应釜的升温速率为1℃～10℃/分钟。

所述步骤二中反应釜的搅拌速率为5转～25转/分钟。

所述步骤二中反应釜采用水或冷却液冷凝。

所述步骤二中反应釜的冷却速率为1℃～10℃/分钟。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：