專利名稱：表面改性的沉淀二氧化硅的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種表面改性的沉淀二氧化硅，其表面經聚合物處理改性后特別適合用作消光劑，本發明還涉及該沉淀二氧化硅的制備方法。
背景技術：
沉淀二氧化硅的表面改性早已為人所知，并且用來制備改善功能的硅橡膠、噴墨應用或漆(作為消光劑)。EP 0922671描述了一種疏水性沉淀二氧化硅的制備方法，其中，使常用的、干燥沉淀二氧化硅與聚乙烯蠟乳劑發生反應，隨后在篩分器磨或流化床逆流粉磨機中進行粉磨。DE 2513608描述了一種使細的二氧化硅疏水化的方法，是在200到300°C溫度的流化態下，用有機硅烷處理干燥的二氧化硅。EP 0341383介紹了一種簡便的疏水化方法，是向沉淀二氧化硅懸浮液中加入硅油乳劑。DE 2435860描述了一種類似方法，是在任選地使沉淀二氧化硅懸浮液與預縮合的有機鹵化硅烷發生反應。過濾出固體后，將其在300到400°C溫度下退火，然后粉磨。沉淀二氧化硅常常被用作消光漆表面。在各個觀測角，這樣消光的漆層都應具有盡可能小的光澤。由于漆中的親水性沉淀二氧化硅極易于沉降，因此很難或者完全不能攪動，所以常常使用涂蠟的沉淀二氧化硅作為消光劑。通過在二氧化硅表面涂蠟，基本上改善了其沉降性能。如果消光劑不沉降或沉降量很小，那么無需花費較大的能耗就可再進行攪動。使用清漆時，要求加入的消光劑不會影響漆的透明性。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種表面改性的二氧化硅，其在清漆中作消光劑時能改善漆的性能。同時提供一種制備表面改性的二氧化硅的方法。令人驚訝的是，本發明的二氧化硅改善了漆的透明性，這種二氧化硅的沉降特性至少與涂有聚乙烯蠟(PE-蠟)的二氧化硅同樣好。因此與常常引起清漆渾濁的涂蠟消光劑相比，本發明的二氧化硅占有優勢。實驗發現，可用某些聚合物涂覆沉淀二氧化硅以進行改性，以致加入了本發明沉淀二氧化硅的折射指數為14000到15000的漆具有突出的透明性。與含涂覆有PE-蠟的常規二氧化硅作消光劑其折射指數為14000到15000的漆相比，含有本發明二氧化硅消光劑的同樣漆則表現出明顯改善的透明性，甚至在液體形式下的沉降性能也同樣是突出的。經常規消光劑消光的清漆在液體形式下一般是渾濁的，與之相反，經本發明沉淀二氧化硅消光的清漆即使在液體形式下也是清澈透明的。因此，本發明的目的是提供表面經聚合物改性的沉淀二氧化硅，與含有5重量％ 經聚乙烯蠟處理的對比沉淀二氧化硅的同樣漆相比，本發明改性的沉淀二氧化硅使其折射指數nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性沉淀二氧化硅的漆的透射性改善至少20%。為此，本發明的目的是提供一種制備表面改性的沉淀二氧化硅的方法，包括a)在弱酸性到堿性條件下，用酸化劑沉淀堿金屬硅酸鹽溶液，b)再加入酸化劑將pH值從7調節到2，以得到二氧化硅懸浮液，C)過濾出沉淀的固體，并且d)例如借助轉筒干燥器或盤式干燥器進行緩慢干燥固體，或例如借助噴霧干燥器、快速旋轉(Spinflash)干燥器進行快速干燥固體，使得產物的殘余水分小于10%，其特征在于，在步驟e)中，用聚合物處理沉淀的二氧化硅，其中，對聚合物的用量和種類的選擇應使其與含有5重量％經聚乙烯蠟處理的沉淀二氧化硅的同樣漆相比，該改性的沉淀二氧化硅可使其折射指數nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性的沉淀二氧化硅的清漆的透射性改善至少 20%。本發明表面改性的二氧化硅是經聚合物涂覆的沉淀二氧化硅，與含有5重量％經聚乙烯蠟處理的對比沉淀二氧化硅的同樣漆相比，該沉淀二氧化硅使其折射指數nD20 = 1. 4492并含有5重量％改性的沉淀二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%。優選透射性改善至少25%，特別是30%。用聚乙烯蠟處理的對比二氧化硅優選采用ACEMATT OK 412， 是Degussa公司的市售產品，其規格按產品信息12/02所述，在此特別引入本發明以作參考。對比沉淀二氧化硅也可以使用未經處理的同種二氧化硅以及用聚乙烯蠟涂覆的沉淀二氧化硅。按照產品信息12/02，ACEMATT 0K412具有以下的PC數據
權利要求
1.制備下列漆的方法包含表面改性的沉淀二氧化硅的漆，其中所述表面改性的沉淀二氧化硅在其表面具有聚合物，并且其中與含有用5重量％聚乙烯蠟處理的對比沉淀二氧化硅的所述清漆相比，所述表面改性的沉淀二氧化硅使其折射指數nD20 = 1. 4492并含有5 重量％所述二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%，其中表面改性的、疏水沉淀二氧化硅由包括以下步驟的方法獲得并加入到漆制劑中，a)在弱酸性到堿性條件下，用酸化劑沉淀堿金屬硅酸鹽溶液，b)再加入酸化劑調節PH值為從7到2，以得到二氧化硅懸浮液，c)過濾分離出沉淀的固體，并且d)干燥沉淀二氧化硅，使得產物的殘余水分小于10%，和e)以下述方法之一使用聚醚改性的聚有機硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷處理二氧化硅懸浮液或者沉淀二氧化硅，以獲得所述表面改性的沉淀二氧化硅，與含有用5重量％聚乙烯蠟處理的對比沉淀二氧化硅的所述清漆相比，所述表面改性的沉淀二氧化硅使其折射指數nD20 = 1.4492 并含有5重量％所述二氧化硅的清漆的透射性改善至少20%，el)將0. 5-30重量％聚醚改性的聚有機硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入在步驟b)中pH調為7-2的二氧化硅懸浮液中，加入時間為1到30分鐘，溫度為50到90°C，隨后，如步驟c)和d)所述，過濾和干燥表面改性的二氧化硅，e2)將按照步驟a)和b)獲得的沉淀二氧化硅經如步驟c)所述過濾進行分離，任選地用去離子水洗滌分離的沉淀二氧化硅，重新用水或硫酸或者水和硫酸的混合物使二氧化硅再次懸浮，以獲得固體含量最多為25重量％的懸浮液，將0. 5-30重量％的聚醚改性的聚有機硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷加入到所得懸浮液中，所得懸浮液在噴霧干燥器中噴霧干燥，溫度為 200-5000C，使得產物的殘余水分小于10%，或者e3)如步驟a)_d)所述制備干燥的沉淀二氧化硅，在0到120分鐘內加入0. 5_30重量％ 的聚醚改性的聚有機硅氧烷或丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚丙烯酸酯改性的聚有機硅氧烷或者聚烷氧基硅氧烷，充分混合，在20-150°C下繼續混合混合物0-2小時。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，聚有機硅氧烷具有以下的通式結構
3.按照權利要求1的方法，其特征在于，該聚合物是具有以下結構通式的聚有機硅氧烷
4.按照權利要求1到3之一的方法，還包括在對表面改性的二氧化硅進行干燥后，在步驟f)中，對其進行研磨。
5.按照權利要求1到4的方法，其特征在于，在對表面改性的沉淀二氧化硅進行干燥后，或者在步驟f)中進行研磨之后或研磨期間，把直徑大于50 μ m的顆粒分離出去。
全文摘要
本發明涉及一種表面改性的沉淀二氧化硅，其表面用聚合物處理而改性，使其特別好地適合用作消光劑。
文檔編號C09D7/00GK102161845SQ20111002957
公開日2011年8月24日 申請日期2004年5月13日 優先權日2003年5月14日
發明者H·-D·克里斯蒂安, J·舒伯特, U·施梅爾 申請人:贏創德固賽有限責任公司