有机硅浸渍漆用包覆型铂催化剂的制备

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1881

化工进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (07): 3170-3175.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1881

有机硅浸渍漆用包覆型铂催化剂的制备

李金辉^1,²(),李冰^1,²,彭丹^1,²,牟秋红^1,²,张硕^1,²,于一涛^1,²,赵宁^1,²,王峰^1,²,张方志^1,²

1. 齐鲁工业大学(山东省科学院)，山东省科学院新材料研究所
2. 齐鲁工业大学(山东省科学院)，山东省特种含硅新材料重点实验室，山东济南 250014

收稿日期:2018-09-19 出版日期:2019-07-05 发布日期:2019-07-05
作者简介:信作者：李金辉（1976—），男，副研究员，研究方向为有机硅高分子材料的制备。E-mail：<email>cyclone0907@126.com</email>。
基金资助:
国家自然科学基金(51503118);山东省自然科学基金(ZR2017BB033);山东省科学院青年科学基金(2018QN0030)

Preparation of microencapsulated platinum catalysts for additive liquid silicone impregnating varnish

Jinhui LI^1,²(),Bing LI^1,²,Dan PENG^1,²,Qiuhong MOU^1,²,Shuo ZHANG^1,²,Yitao YU^1,²,Ning ZHAO^1,²,Feng WANG^1,²,Fangzhi ZHANG^1,²

1. Advanced Materials Institute, Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences)
2. Shandong Provincial Key Laboratory for Special Silicon-containing Materials, Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, Shandong, China

Received:2018-09-19 Online:2019-07-05 Published:2019-07-05

摘要/Abstract

摘要：

包覆型催化剂是影响单组分有机硅浸渍漆稳定性的重要因素之一，本文以铂-乙烯基硅氧烷络合物、苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等为原料，采用微乳液二次原位聚合技术制备了具有核壳结构微纳米级包覆型铂催化剂，构建了一种催化剂活性可控的包覆型催化剂体系。采用扫描电镜和热分析仪研究了包覆型催化剂的形貌和热稳定性，采用热分析仪对比分析了包覆型铂催化剂和常规铂催化剂的固化活性差异。结果表明：包覆型催化剂形态规整，粒径均匀，稳定性高，该催化剂应用在有机硅胶体系时，硅胶的起始固化温度在150℃以上，峰值固化温度在197℃，可满足浸渍漆体系在150℃以下不固化或者固化速度较慢的要求。包覆型铂催化剂在改进硅胶应用工艺方面具有广阔的应用前景。

关键词: 催化剂, 乳液, 聚合, 有机硅, 浸渍漆

Abstract:

The microencapsulated catalyst is an important factor affecting the stability of one-component silicone impregnating varnish. In this paper, core-shell microencapsulated platinum catalysts were prepared by microemulsion in-situ polymerization technology with platinum vinyl siloxane complex, phenyl trimethoxy silane, methyltrimethoxy silane and vinyl trimethoxy silane as raw materials. The morphologies were analyzed by scanning electron microscopy （SEM） and the thermal stability of the catalysts were characterized by thermal analysis. The curing activity difference between the coated catalyst and the conventional catalyst was analyzed by thermal analyzer. The results showed that the micro-nano coated Pt catalyst system has controllable catalyst activity, regular morphology, uniform particle size and high stability. When the catalyst was used in the single component additional liquid silicone rubber, the initial curing temperature was above 150℃ and the peak curing temperature was 197℃, which met the requirement of the curing process of the impregnating paint. The coated platinum catalyst possesses broad application prospects for silicone materials.

Key words: catalyst, emulsions, polymerization, organosilicon, impregnating varnish

中图分类号:

TB383
TB324

李金辉, 李冰, 彭丹, 牟秋红, 张硕, 于一涛, 赵宁, 王峰, 张方志. 有机硅浸渍漆用包覆型铂催化剂的制备[J]. 化工进展, 2019, 38(07): 3170-3175.

Jinhui LI, Bing LI, Dan PENG, Qiuhong MOU, Shuo ZHANG, Yitao YU, Ning ZHAO, Feng WANG, Fangzhi ZHANG. Preparation of microencapsulated platinum catalysts for additive liquid silicone impregnating varnish[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2019, 38(07): 3170-3175.

图/表 13

参考文献 9

1	何霞, 毛云忠, 赵仕林. 延长单组分加成型硅橡胶贮存稳定性的研究进展[J]. 有机硅材料, 2011, 25(6): 405-409.
2	HEX, MAOY Z, ZHAOS L. Storage stability of one addition silicone rubber[J]. Silicone Material, 2011, 25(6): 405-409.
3	LARRYN L, TONYC C. One part heat curable organopolysiloxane coposition: US5015691[P]. 1991-03-14.
4	LEE C L, ROBINL. Method for preparing a microencapsulated compound of platinum group metal: US4784879[P]. 1988-12-15.
5	LEE C L, DONNIER J. Storage stable heat curable organosiloxane compositions containing microencapsulated platinum-containing catalysts: US4766176[P]. 1988-08-23.
6	FUJIIK. Self-adhesive sheet: JP1992-057873[P]. 1992-05-12.
7	黄文润. 液体硅橡胶[M]. 成都: 四川科技出版社, 2009: 257.
	HUANGW R. Liquid silicone rubber[M]. Chengdu: Sichuan Science and Technology Press, 2009: 257.
8	ATASUSHIT, TOSHIOS. Method for preparing a particulate material comprising a platinum-containing hydrosilylation catalyst and a silicone resin: EP0347895[P]. 1993-11-18.
9	衷敬和, 姜其斌, 黎勇,等. C级无溶剂有机硅浸渍漆的应用工艺研究[J]. 绝缘材料, 2008, 41(4): 11-13.
	ZHONGJ H, JIANGQ B, LIY,et al. Application technique of grade C solvent-free silicone impregnating varnish[J]. Insulating Material, 2008, 41(4): 11-13.

名称	分子式	规格	厂家
苯基三甲氧基硅烷	C₉H₁₄O₃Si	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
乙烯基三甲氧基硅烷	C₅H₁₂O₃Si	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
甲基三甲氧基硅烷	CH₃Si(CH₃O)₃	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
浓盐酸	HCl	工业级	天津市科密欧化学试剂有限公司
甲苯	C₇H₈	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司
甲醇	CH₃OH	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司
氢氧化钠	NaOH	化学纯	国药集团化学试剂有限公司
十二烷基磺酸钠	CH₃(CH₂)₁₁SO₃Na	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司

名称	分子式	规格	厂家
苯基三甲氧基硅烷	C₉H₁₄O₃Si	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
乙烯基三甲氧基硅烷	C₅H₁₂O₃Si	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
甲基三甲氧基硅烷	CH₃Si(CH₃O)₃	工业级	山东万达有机硅新材料有限公司
浓盐酸	HCl	工业级	天津市科密欧化学试剂有限公司
甲苯	C₇H₈	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司
甲醇	CH₃OH	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司
氢氧化钠	NaOH	化学纯	国药集团化学试剂有限公司
十二烷基磺酸钠	CH₃(CH₂)₁₁SO₃Na	化学纯	天津市科密欧化学试剂有限公司

实验方案	包覆型催化剂 /μg·g^-1	常规催化剂 /μg·g^-1	固化温度 /℃	凝胶时间	储存时间(室温)	储存时间(50℃)
1	3		200	30min	30min
2	6		200	10min	>120天	30天
3	6		160	60min	>120天	30天
4	6		80	150h	>120天	30天
5		6	160	3min	8h	4h
6		6	80	80min	8h	4h

实验方案	包覆型催化剂 /μg·g^-1	常规催化剂 /μg·g^-1	固化温度 /℃	凝胶时间	储存时间(室温)	储存时间(50℃)
1	3		200	30min	30min
2	6		200	10min	>120天	30天
3	6		160	60min	>120天	30天
4	6		80	150h	>120天	30天
5		6	160	3min	8h	4h
6		6	80	80min	8h	4h

[1]	张明焱, 刘燕, 张雪婷, 刘亚科, 李从举, 张秀玲. 非贵金属双功能催化剂在锌空气电池研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 276-286.
[2]	时永兴, 林刚, 孙晓航, 蒋韦庚, 乔大伟, 颜彬航. 二氧化碳加氢制甲醇过程中铜基催化剂活性位点研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 287-298.
[3]	谢璐垚, 陈崧哲, 王来军, 张平. 用于SO₂去极化电解制氢的铂基催化剂[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 299-309.
[4]	杨霞珍, 彭伊凡, 刘化章, 霍超. 熔铁催化剂活性相的调控及其费托反应性能[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 310-318.
[5]	王乐乐, 杨万荣, 姚燕, 刘涛, 何川, 刘逍, 苏胜, 孔凡海, 朱仓海, 向军. SCR脱硝催化剂掺废特性及性能影响[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 489-497.
[6]	邓丽萍, 时好雨, 刘霄龙, 陈瑶姬, 严晶颖. 非贵金属改性钒钛基催化剂NH₃-SCR脱硝协同控制VOCs[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 542-548.
[7]	程涛, 崔瑞利, 宋俊男, 张天琪, 张耘赫, 梁世杰, 朴实. 渣油加氢装置杂质沉积规律与压降升高机理分析[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4616-4627.
[8]	王鹏, 史会兵, 赵德明, 冯保林, 陈倩, 杨妲. 过渡金属催化氯代物的羰基化反应研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4649-4666.
[9]	张启, 赵红, 荣峻峰. 质子交换膜燃料电池中氧还原反应抗毒性电催化剂研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4677-4691.
[10]	王伟涛, 鲍婷玉, 姜旭禄, 何珍红, 王宽, 杨阳, 刘昭铁. 醛酮树脂基非金属催化剂催化氧气氧化苯制备苯酚[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4706-4715.
[11]	葛亚粉, 孙宇, 肖鹏, 刘琦, 刘波, 孙成蓥, 巩雁军. 分子筛去除VOCs的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4716-4730.
[12]	林晓鹏, 肖友华, 管奕琛, 鲁晓东, 宗文杰, 傅深渊. 离子聚合物-金属复合材料（IPMC）柔性电极的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4770-4782.
[13]	朱传强, 茹晋波, 孙亭亭, 谢兴旺, 李长明, 高士秋. 固体高分子脱硝剂选择性非催化还原NO _x 特性[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4939-4946.
[14]	吴海波, 王希仑, 方岩雄, 纪红兵. 3D打印催化材料开发与应用进展[J]. 化工进展, 2023, 42(8): 3956-3964.
[15]	李伯耿, 罗英武, 刘平伟. 聚合物产品工程研究内容与方法的思考[J]. 化工进展, 2023, 42(8): 3905-3909.

有机硅浸渍漆用包覆型铂催化剂的制备

Preparation of microencapsulated platinum catalysts for additive liquid silicone impregnating varnish

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图/表 13

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