[发明专利]硅橡胶用可调节双疏性填料的制备方法及硅橡胶膜的制备

说明书

本发明属于疏水疏油材料领域，具体涉及一种硅橡胶用可调节双疏性填料的制备方法及硅橡胶膜的制备，所述制备方法为：先以聚乙烯吡咯烷酮为模板剂、以TEOS为硅源制备不同长径比的棒状二氧化硅，将其分别用KH‑570进行改性；再用乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(VS 500)与含氢硅油XL‑1341进行交联制备硅橡胶微球；然后将这两种微球通过硅氢加成复合，获得具有特殊形貌的复合微球；最后将其加入所制备的硅橡胶膜中。本发明将棒状二氧化硅与硅橡胶微球进行复合所制备的特殊形貌的复合微球，将其加入硅橡胶膜中，控制加入量可调节硅橡胶膜的双疏性。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及一种硅橡胶用可调节双疏性填料的制备方法及硅橡胶膜的制备。

背景技术

复合微球是由两种或两种以上的组分或粒子经过复合处理或表面涂覆而形成的一种颗粒，具有复合协同多功能效应，能够解决单一性的纳米粒子团聚的问题。其中二氧化硅常作为复合微球的客体，可以通过改变反应条件来控制二氧化硅的形貌、尺寸，并且其表面拥有硅羟基可以提供反应位点，具有很强的可设计性。

通过模板法可以制备棒状的二氧化硅，棒状材料在催化、化工、能源等领域有着广阔的应用前景。长径比可控的棒状硅纳米材料的出现不仅增强了材料的可塑性，而且扩大了棒状硅纳米材料的应用范围。不同结构的颗粒的性能有显著差异，具有良好形貌的纳米颗粒可以应用于许多领域，这是研究先进功能材料的基础，近年来，棒状二氧化硅材料的出现不仅提高了材料的可塑性，而且还拓宽了二氧化硅材料的应用范围。同时，棒状二氧化硅通过引入其它元素显示出独特的性能，比如金属、纳米材料和聚合物等材料。

硅橡胶由于分子结构的特殊性给予了其良好的耐热性、化学稳定性、耐腐蚀性等，有着一定的应用前景，向其中掺入功能性填料能进一步拓展其应用。在目前的大部分研究中，为了提高硅橡胶膜的耐热性、疏水、疏油等性能，往往需要添加大量的填料，这就导致硅橡胶膜的透光率下降，降低了其光学性能。本发明所制备的硅橡胶用可调节双疏性填料可在添加量尽可能小的情况下，提高其双疏性、耐热性，并且对其光学性能不会产生影响，甚至能起到一定的增透效果。

发明内容

为了克服上述现有技术中的问题，本发明公开了一种硅橡胶用可调节双疏性填料的制备方法及硅橡胶膜的制备，通过KH-570改性的棒状二氧化硅上的C＝C基团与硅橡胶微球上的Si-H键进行硅氢加成反应得到具有特殊形貌的复合微球作为填料，将其添加进硅橡胶共混制备成膜，由于填料表面含有C＝C键可与硅橡胶膜中多余的Si-H进行硅氢加成，起到类似交联的作用，使得硅橡胶膜的热稳定性大幅提高的同时还具有一定的增透效果，且改变其添加量可以控制硅橡胶膜的疏水疏油性能，使得硅橡胶膜的应用更为广泛。

为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：

一种硅橡胶用可调节双疏性填料的制备方法，包括如下步骤

(1)改性棒状二氧化硅的制备：将KH-570加入到去离子水中，调节pH值预水解一段时间(作为优选，采用0.12g/mL的盐酸溶液调节pH)，得预水解的KH-570，然后向预水解的KH-570中加入经过磁力搅拌混合的棒状二氧化硅、乙醇及水混合液，充分混合后(作为优选，棒状二氧化硅和KH-570的固液比为0.05～0.1g/mL)，在70～80℃油浴下反应2～5h。将反应后的混合液离心分离，取白色沉淀，用乙醇反复超声清洗和离心分离(作为优选，重复3次)，放入烘箱中干燥一夜(干燥温度优选65～80℃)，研磨，既得改性棒状二氧化硅。

本步骤(1)中作为优选，棒状二氧化硅的长径比为4.14-19.86。

本步骤(1)中作为优选，棒状二氧化硅、乙醇及水混合液中水与乙醇的体积比例为1：6；棒状二氧化硅在乙醇水混合液的加入量为0.01～0.03g/mL；

其中KH-570与去离子水的体积比为1:2～4。