[发明专利]微胶囊催化剂及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及一种微胶囊催化剂及其制备方法、应用。所述微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。其制备方法为：将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；提供分散溶液，分散溶液包括分散剂和水，将混合液加入分散溶液中，使混合液分散于分散溶液中，降温得到微胶囊催化剂悬浊液；从微胶囊催化剂悬浊液分离得到微胶囊催化剂。本发明的微胶囊催化剂可在硅橡胶组合物中均匀分散、加热熔融释放出催化剂后即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，特别是涉及微胶囊催化剂及其制备方法、应用。

背景技术

目前，液体硅橡胶一般在铂、铑、钯等贵金属催化剂作用下，发生硅氢化反应制备成硅橡胶。但是，硅氢化反应使用的贵金属催化剂催化活性非常高，在室温下即可催化硅氢化反应。因此，一般在反应过程中要加入固化延迟剂，使其在室温下稳定，升高温度后才可以发生反应。然而，常用的固化延迟剂为缺电子的烯烃，例如炔醇、马来酸二甲酯、富马酸二甲酯等，这些固化延迟剂与贵金属催化剂具有较弱的配位能力，因此只能延缓反应速率，不能阻止硅氢化反应的发生。再当温度高于固化延迟剂的沸点时，固化延迟剂挥发，贵金属催化剂催化速率迅速加快，液体硅橡胶经硅氢化反应制备成硅橡胶。因此，液体硅橡胶在反应过程中都需要加入固化延迟剂，一方面减缓其在室温下反应速度，延长其操作时间(20℃下可达3天)；另一方面在反应过程中升温使其迅速固化(一般在100℃以上)。

为了克服这方面的缺点，可以将催化剂微胶囊化，使其在室温的时候稳定。由于催化剂被隔离，起不到催化作用，因此，只有当温度升高，释放出催化剂时才能催化硅氢化反应进行，交联得到硅橡胶。

然而，目前的微胶囊催化剂大都使用热塑性聚合物作为壁材，虽然温度升高至热塑性聚合物玻璃化转变温度以上时，微胶囊软化，催化剂能够释放出来，但是，对于需要快速固化的体系(例如液体硅橡胶的注塑成型)，催化剂在粘度较高的有机硅中扩散速度慢，导致其固化速度慢。其次，热塑性聚合物与有机硅相容性差，催化剂只能靠扩散作用分散，而扩散出来的催化剂迅速催化硅氢化反应得到硅橡胶，使得微胶囊周围固化，催化剂无法继续扩散，催化剂的利用率低。

发明内容

基于此，有必要针对上述微胶囊催化剂中催化剂的扩散和利用率问题，提供一种微胶囊催化剂及其制备方法、应用，该微胶囊催化剂可在硅橡胶组合物中均匀分散、加热释放出催化剂后即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。

一种微胶囊催化剂，所述微胶囊催化剂包括加热熔融的有机硅蜡基体以及包埋于所述有机硅蜡基体中的硅氢加成催化剂。

在其中一个实施例中，所述有机硅蜡基体的熔点在50℃～80℃。

在其中一个实施例中，所述微胶囊催化剂还包括膨胀微球，所述膨胀微球包埋于所述有机硅蜡基体中。

在其中一个实施例中，所述膨胀微球的重量为所述有机硅蜡基体的重量的0.1％～3％。

在其中一个实施例中，所述膨胀微球的起始热膨胀温度低于100℃。

在其中一个实施例中，所述硅氢加成催化剂含有金属，该金属在所述微胶囊催化剂中的含量为10ppm～5000ppm。

在其中一个实施例中，所述硅氢加成催化剂包括铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂、钌系催化剂、锆系催化剂、钴系催化剂、镍系催化剂中的至少一种。

本发明微胶囊催化剂的基体为有机硅蜡，与硅橡胶组合物的相容性较好。因此，微胶囊催化剂可均匀分散于硅橡胶组合物中，加热后，有机硅蜡基体熔融，释放出催化剂，催化剂即可快速催化硅橡胶组合物进行硅氢化反应，催化剂的利用率高。

一种微胶囊催化剂的制备方法，包括：

将有机硅蜡与有机溶剂混合，加热使有机硅蜡熔融，加入硅氢加成催化剂，得到混合液；