本發(fā)明屬于催化劑，具體涉及一種膠囊型鉑金催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、加成型液體硅橡膠是由含ch2＝ch-的聚有機(jī)硅氧烷作基礎(chǔ)聚合物，含h-si-鍵的聚有機(jī)硅氧烷做交聯(lián)劑，在鉑催化劑存在下，在室溫或加熱下發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，進(jìn)而交聯(lián)硫化的一類有機(jī)硅材料。該材料是電子電氣、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域廣泛使用的緩沖、抗震、密封材料。鉑催化劑具有較高的催化活性，在室溫下就可以催化硅氫加成反應(yīng)的發(fā)生。因此，加成型液體硅橡膠常常以雙組分的形式存在，即將乙烯硅油和含氫硅油分開存放。為了使單組分加成型液體硅橡膠可以穩(wěn)定存儲(chǔ)，一般向硅橡膠體系中添加抑制劑，從而抑制室溫下鉑催化劑的活性，減緩硅氫加成反應(yīng)的發(fā)生。然而，抑制劑的使用影響固化后硅橡膠的性能，如降低硅橡膠的壓縮回彈、強(qiáng)度等性能。為了使單組分加成型硅膠穩(wěn)定存儲(chǔ)的同時(shí)，又能保持較好的性能，使用膠囊型鉑金催化劑是一個(gè)良好的解決辦法。

2、膠囊型鉑金催化劑是指將鉑金催化劑用一層聚合物殼進(jìn)行包覆的催化劑。相比于傳統(tǒng)的液體卡斯特催化劑，膠囊型鉑金催化劑的使用會(huì)顯著提高單組分加成型硅膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。在室溫下，鉑金催化劑被聚合物殼所包裹，無法接觸乙烯基硅油和含氫硅油。因此，乙烯硅油和含氫硅油不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，單組分加成型硅膠得以長期穩(wěn)定存儲(chǔ)。只有聚合物殼破裂，鉑催化劑被釋放出來，硅氫加成反應(yīng)才能得以發(fā)生。使聚合物殼破裂釋放出鉑金催化劑的手段主要是提高溫度使聚合物殼軟化或熔化。有專利公開了關(guān)于膠囊型鉑金催化劑的制備方法。專利cn108084439a利用二次包覆法合成膠囊型鉑金催化劑。該專利從硅樹脂單體出發(fā)，利用單體的聚合反應(yīng)得到硅樹脂殼。專利cn108752608公開了一種低溫固化的加成型硅橡膠用膠囊型催化劑的制備方法。該催化劑以卡斯特催化劑為囊芯，以聚乙二醇為囊壁。使用該催化劑的單組分加成型硅膠在室溫下可穩(wěn)定存儲(chǔ)6個(gè)月。專利cn114591505a公開了一種合成膠囊型鉑催化劑的合成方法。該方法先將鉑金催化劑吸附于無機(jī)物骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)部，再在骨架外包覆一次有機(jī)層。

3、目前，專利中公開的膠囊型鉑催化劑的合成方法以溶劑揮發(fā)法為主，該方法第一步是制備o/w(水包油)乳液。油相的制備通常是將作為壁材的聚合物和作為芯材的鉑催化劑溶于易揮發(fā)的溶劑，該溶劑通常是二氯甲烷。水相的制備是將表面活性劑溶于水中，從而得到表面活性劑水溶液。在油相和水相制備完畢后，將油相緩慢滴加到水相中，在一定攪拌速率下攪拌一定時(shí)間，得到o/w乳液。然后，將該乳液中的二氯甲烷揮發(fā)除去，即得到膠囊型鉑金催化劑。一方面，利用溶劑揮發(fā)法得到的膠囊型鉑金催化劑表面常常存在吸附的鉑金無法清洗干凈，這導(dǎo)致單組分加成型硅膠的儲(chǔ)存時(shí)間短。另一方面，溶劑揮發(fā)法用到大量的有機(jī)溶劑，如二氯甲烷，這不僅會(huì)提高生產(chǎn)成本，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此，開發(fā)一種不使用有機(jī)溶劑的膠囊型鉑金催化劑合成方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，避免了易揮發(fā)有機(jī)溶劑的使用，具有低成本、綠色環(huán)保特點(diǎn)的膠囊型鉑金催化劑。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種膠囊型鉑金催化劑，所述膠囊型鉑金催化劑粒徑為1～15μm，殼材料為蠟，核材料為鉑金催化劑和蠟的混合物；其中，鉑金催化劑含量為5ppm～6000ppm。

4、進(jìn)一步地，所述蠟為費(fèi)托蠟、聚乙烯蠟、硅蠟中至少一種。

5、進(jìn)一步地，所述鉑金催化劑為卡斯特鉑金催化劑。

6、一種上述膠囊型鉑金催化劑的制備方法，包括以下步驟：

7、s1、將鉑金催化劑溶液和蠟混合，加熱攪拌至蠟熔融，得到鉑金催化劑和蠟的混熔物；

8、s2、將水和表面活性劑混合，攪拌均勻，得表面活性劑溶液；

9、s3、將步驟s1得到的混熔物加入所述表面活性劑溶液中，加熱攪拌至熔融態(tài)，反應(yīng)完成后降溫析出顆粒物，得混合液a；

10、s4、將蠟和所述表面活性劑溶液混合，加熱攪拌，得混合液b；

11、s5、趁熱將混合液b加入到所述混合液a中，攪拌反應(yīng)至室溫，待顆粒物析出，過濾，洗滌，干燥，即得膠囊型鉑金催化劑。

12、進(jìn)一步地，所述鉑金催化劑溶液濃度為100～50000ppm，由乙烯基硅油稀釋得到；所述鉑金催化劑溶液與蠟的質(zhì)量比為1：(10～100)。

13、進(jìn)一步地，所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、曲拉通中至少一種；所述表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01％～2％。

14、進(jìn)一步地，步驟s3中所述混熔物與表面活性劑溶液的質(zhì)量比為1：(100～1000)；步驟s4中蠟與表面活性劑溶液的質(zhì)量比為1：(100～1000)。

15、進(jìn)一步地，步驟s5中混合液b和混合液a的質(zhì)量比為(1～10)：(5～1)。

16、進(jìn)一步地，步驟s5中所述洗滌采用六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷中至少一種進(jìn)行洗滌；所述干燥采用室溫干燥或真空干燥。

17、上述膠囊型鉑金催化劑在硅氫加成反應(yīng)中的應(yīng)用。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

19、本發(fā)明制備的膠囊型鉑金催化劑粒徑均一，粒徑為1～15μm，所得膠囊催化劑粒徑較小，有利于在硅膠中分散均勻；儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，在單組分加成型硅膠中，50℃的條件下可以保持40-50天不發(fā)生凝膠現(xiàn)象；由于本膠囊型鉑金催化劑制備中并未用到傳統(tǒng)溶劑法中的二氯甲烷等，整個(gè)制備過程綠色環(huán)保；制備方法也僅需采用加熱、攪拌等步驟，設(shè)備需求低、工藝簡(jiǎn)單，總體成本低。

技術(shù)特征：

1.一種膠囊型鉑金催化劑，其特征在于，所述膠囊型鉑金催化劑粒徑為1～15μm，殼材料為蠟，核材料為鉑金催化劑和蠟的混合物；其中，鉑金催化劑含量為5ppm～6000ppm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊型鉑金催化劑，其特征在于，所述蠟為費(fèi)托蠟、聚乙烯蠟、硅蠟中至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊型鉑金催化劑，其特征在于，所述鉑金催化劑為卡斯特鉑金催化劑。

4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述膠囊型鉑金催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鉑金催化劑溶液濃度為100～50000ppm，由乙烯基硅油稀釋得到；所述鉑金催化劑溶液與蠟的質(zhì)量比為1：(10～100)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯醇、曲拉通中至少一種；所述表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％～2％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中所述混熔物與表面活性劑溶液的質(zhì)量比為1：(100～1000)；步驟s4中蠟與表面活性劑溶液的質(zhì)量比為1：(100～1000)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟s5中混合液b和混合液a的質(zhì)量比為(1～10)：(5～1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟s5中所述洗滌采用六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷中至少一種進(jìn)行洗滌；所述干燥采用室溫干燥或真空干燥。

10.權(quán)利要求1所述膠囊型鉑金催化劑在硅氫加成反應(yīng)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種膠囊型鉑金催化劑，所述膠囊型鉑金催化劑粒徑為1～15μm，殼材料為蠟，核材料為鉑金催化劑和蠟的混合物。具體實(shí)施步驟如下：制備鉑金催化劑和蠟的混熔物；將混熔物加入到含表面活性劑水溶液中，加熱乳化，降到室溫后得到混合液A；另取純蠟和表面活性劑，在一定溫度下制備成乳液B；將熱態(tài)的乳液B加入到室溫的乳液A中，攪拌一定時(shí)間后，對(duì)所得固體過濾、洗滌、干燥，得到膠囊型鉑金催化劑。使用膠囊型鉑金催化劑的單組分加成型硅膠具有優(yōu)異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。本發(fā)明所提供的膠囊型鉑金催化劑制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、環(huán)境友好，操作安全方便。

技術(shù)研發(fā)人員：王帥旗,張銀華,趙荊感,趙勇剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州回天新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21