含矽顆粒、其製法、油組合物、陶瓷材料、及其製法的製作方法

2023-04-26 04:20:11 2

專利名稱：含矽顆粒、其製法、油組合物、陶瓷材料、及其製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及製造含矽顆粒的方法、通過前述方法製造的顆粒、含有前述顆粒的 油組合物、使用前述顆粒製造陶瓷材料的方法、以及通過前述方法製造的陶瓷材料。
背景技術：
以矽橡膠顆粒為代表的含矽顆粒用作用於化妝品的原料、有機樹脂的添加劑 等。製造含矽顆粒的已知方法由使處於在表面-活性試劑(在下文中稱作表面活性劑) 的水溶液中乳化的狀態的能固化的有機矽組合物固化組成。例如，通過如下形成矽橡膠 顆粒的方法是本領域中已知的將含有不能交聯的矽油的能固化的有機矽組合物乳化和 固化，由此獲得在乳液的油滴中的矽橡膠顆粒(參見日本未審專利申請公布(在下文中稱 作 「Kokai」)2000-281903)。然而，通過上述方法製造的含矽顆粒含有大量的表面活性劑。因此，這樣的顆 粒失去耐熱性、電性質和其它可通過含矽顆粒本身而引入的性質。此外，在以上方法 中，通過選擇表面活性劑的類型和濃度或者乳化劑的乳化能力控制粒徑專門地可適用於 相對大直徑的顆粒，但是顆粒的直徑越小，控制變得越困難。另一方面，通過如下製造含有Si、O和C的陶瓷材料的方法是本領域中已知的 使包括含矽前體的組合物熱分解(參見Kokai H10-074506和Kokai H10-275617)；或者用 選自能交聯的矽烷和矽氧烷的一種或多種有機矽化合物浸漬石墨，由在石墨中的以上有 機含矽化合物形成交聯產物，和在非氧化性氣體中在300 120(TC下加熱石墨並使其反 應，由此獲得基於C/Si/O的複合材料(參見Kokai 2003-171180)。然而，當通過以上方法獲得的陶瓷材料進行研磨以獲得微粒時，所產生細粒以 不規則形狀獲得，其不提供所需的流動性和填充性質，所述性質是球形細粒所固有的。本發明的一個目的是提供以無需使用表面活性劑等的簡單過程製造極小直徑的 含矽顆粒的方法。另一目的是提供可以受控的直徑製造、具有優異的在油中的可分散 性、以及提供高的在烘烤時的陶瓷化(ceramification)程度的含矽顆粒。本發明還提供具 有均勻分散的含矽顆粒的油組合物。本發明的進一步目的是提供以簡單的過程製造由極小且可控直徑的顆粒構成的 陶瓷材料的方法。更進一步目的是提供具有上述性質的陶瓷材料。

發明內容
本發明的製造含矽顆粒的方法的特徵在於制 備至少包含能固化的成分(組合 物，composition)和不參與所述成分固化的油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分 子中每50個矽原子具有一個或多個反應性官能團的含矽化合物，然後使所述成分固化， 和引起與所述油的相分離由此獲得含矽顆粒。本發明的含矽顆粒的特徵在於是使用上述方法獲得的。本發明的組合物至少包含前述含矽顆粒和所述油。
本發明的製造陶瓷材料的方法的特徵在於烘烤含矽顆粒或包含前述油和所述含 矽顆粒的組合物，其中所述含矽顆粒通過如下獲得製備至少包含能固化的成分和不參 與所述成分固化的油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分子中每50個矽原子具有 一個或多個反應性官能團的含矽化合物，然後使所述成分固化，和引起與所述油的相分罔。本發明的陶瓷材料的特徵在於是通過上述方法獲得的。發明效果本發明方法的特徵在於以無需使用表面活性劑等的簡單過程製造極小直徑的含 矽顆粒。本發明的含矽顆粒的特徵在於是通過以高的陶瓷化程度進行烘烤而製造的，具 有受控的直徑，和具有優異的在油中的可分散性。本發明的油組合物的特徵在於優異的 觸感。本發明的製造陶瓷材料的方法的特徵在於製造由具有小的可控的直徑的顆粒構 成的陶瓷材料，所述顆粒以簡單過程製造。本發明的陶瓷材料的特徵在於含有具有小的 直徑和小的尺寸分布的極小顆粒。


圖1是在實踐實施例1中獲得的含矽顆粒的電子顯微鏡照片。圖2是通過烘烤含有實踐實施例1中獲得的含矽顆粒的油組合物而獲得的陶瓷材 料的電子顯微鏡照片。圖3是實踐實施例4中獲得的含矽顆粒的電子顯微鏡照片。圖4是通過烘烤實踐實施例4中獲得的含矽顆粒而獲得的陶瓷材料的電子顯微鏡 照片。圖5是通過烘烤含有實踐實施例4中獲得的含矽顆粒的油組合物而獲得的陶瓷材 料的電子顯微鏡照片。圖6是實踐實施例12中獲得的含矽顆粒的電子顯微鏡照片。圖7是實踐實施例13中獲得的含矽顆粒的電子顯微鏡照片。
具體實施例方式本發明的製造含矽顆粒的方法的特徵在於製備包含能固化的成分和不參與所 述成分固化的油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分子中每50個矽原子具有一個 或多個反應性官能團的含矽化合物，然後使所述成分固化，和引起與所述油的相分離由 此獲得含矽顆粒。所述油為在固化反應的初始階段與包括所述含矽化合物的成分相容， 而該混合物的進一步固化引起相的分離，由此獲得含矽顆粒的組分。關於上述油的類型 沒有特別限制，只要其實際上不參與所述含有矽化合物的成分的固化，在固化的初始階 段與所述成分相容，和在固化之後失去與產物的相容性。換言之，在所述引入含矽化合 物的能固化的成分的固化需要加熱並且所述油在固化的初始階段的溫度下已經容易地形 成均勻的相的情況下，無需在固化前的溫度下形成均勻相。所述含矽化合物為在固化時形成含矽顆粒並且在一個分子中每50個矽原子含有 一個或多個反應性官能團、和優選每25個矽原子含有一個或多個反應性官能團的化合物。這樣的官能團可包括例如加成反應性基團、縮合反應性基團、開環反應性基團、或 自由基反應性基團。所述加成反應性基團的代表可為與矽鍵合的氫原子；乙烯基、烯丙 基、丙烯基、己烯基、或類似的烯基；或者含有巰基的有機基團。所述縮合反應性基團 的代表可為甲氧基、乙氧基、丙氧基、或類似的含有矽的烷氧基；與矽鍵合的羥基、與 矽鍵合的滷素原子、或含有氨基的有機基團。所述開環反應性基團的範例可為3-縮水 甘油氧基丙基、或類似的縮水甘油氧基烷基；2-(3，4-環氧基環己基)乙基、或類似的 環氧基環烷基、或其它含有環氧基的有機基團。所述自由基反應性基團的代表可為乙烯 基、烯丙基、丙烯基、己烯基、或類似的烯基；3-丙烯醯氧基丙基、或類似的含有丙烯 醯基的有機基團；或3-甲基丙烯醯氧基丙基、或其它的含有甲基丙烯醯基的有機基團。 所述含矽化合物可為選自如下的化合物矽氧烷、矽烷、矽氮烷、碳矽烷、和 其混合物。具體例子如下含有Si-O-Si鍵的單體、低聚物、或聚合物和其它矽氧烷； 含有Si-Si鍵的矽烷、乙矽烷、低聚物、和聚合物、或其它矽烷；含有Si-(CH2)m-Si鍵 的單體、低聚物、和聚合物、或其它矽亞烷基(silalkylene);含有Si-(C6H4)m-Si鍵的 單體、低聚物、或聚合物、和其它矽亞芳基(silarylene)；含有Si_N_Si鍵的單體、低聚 物、或聚合物和其它矽氮烷；含有下列鍵的至少兩種的含矽化合物Si-O-Si、Si-Si、 Si-(CH2)m-Si> Si-(C6H4)m-Si、和Si-N-Si ；或者以上化合物的混合物。在以上式中，
「m」為等於或大於1的整數。所述矽氧烷化合物可例如由下列平均單元式表示(R13SiOl72) a (R12SiO272) b (R1SiO372) c (SiO472) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有 環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨 基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；「a」、「b」、「C」和「d」 為可等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d)=l;然而，
「a」、「b」和「C」不能同時等於O。由R1表示的一價烴基的範例可為烷基、烯基、芳烷基、或芳基。所述烷基可具 有1 12個碳原子和優選應具有1 6個碳原子。所述烷基的代表可為任意下列基團 直鏈或部分支化的線型鏈烷基、環烷基、或環合亞烷基[與碳環(優選具有3 8個碳原 子的碳環)結合的直鏈或部分支化的線型鏈亞烷基(優選亞甲基、亞乙基、或另外的具有 1 6個碳原子的亞烷基)]。所述直鏈或部分支化的線型鏈烷基可包括具有1 6個碳原 子的直鏈或部分支化的線型鏈烷基如甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊 基、或己基。所述環烷基可包括具有4 6個碳原子的環烷基如環丁基、環戊基、或環 己基。所述烯基可包括具有2 12個碳原子、優選2 6個碳原子的烯基。這樣的具 有2 6個碳原子的烯基的範例可為乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、或己烯基，其中 優選乙烯基。所述芳烷基可包括具有7 12個碳原子的芳烷基。這樣的芳烷基的範例 可為苄基、苯乙基、或苯丙基。所述芳基可包括具有6 12個碳原子的芳基如苯基、萘 基、或甲苯基。前述一價烴基可具有取代基如氟、氯、碘、或類似的滷素原子；羥基； 甲氧基、乙氧基、正丙氧基、和異丙氧基、或類似的烷氧基。前述取代的一價烴基的範 例可為3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基、全氟丁基乙基、或全氟辛基乙基。由R1表示的滷素原子的範例可為氯、溴、或碘原子。氯原子是優選的。
由R1表示的含有環氧基的有機基團的範例可為3-縮水甘油氧基丙基、4-縮水甘 油氧基丁基、或類似的縮水甘油氧基烷基；2-(3，4-環氧基環己基)乙基、3-(3，4-環 氧基環己基)丙基、或類似的環氧基環己基-烷基；4-環氧乙基丁基、和8-環氧乙基辛 基、或類似的環氧乙基烷基。縮水甘油氧基烷基且特別是3-縮水甘油氧基丙基是優選 的。 由R1表示的含有丙烯醯基的有機基團的範例可為3-丙烯醯氧基丙基或4-丙烯 醯氧基丁基，其中3-丙烯醯氧基丙基是優選的。由R1表示的含有甲基丙烯醯基的有機基團的範例可為3-甲基丙烯醯氧基丙基或 4-甲基丙烯醯氧基丁基，其中3-甲基丙烯醯氧基丙基是優選的。由R1表示的含有氨基的有機基團的範例可為3-氨基丙基、4-氨基丁基、或 N- (2-氨基乙基)-3-氨基丙基，其中3-氨基丙基和N- (2-氨基乙基)-3-氨基丙基是優 選的。由R1表示的含有巰基的有機基團的範例可為3-巰基丙基或4-巰基丁基。由R1表示的烷氧基的範例可為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、或異丙氧基，其中 甲氧基和乙氧基是優選的。在一個分子中，至少兩個由R1表示的基團為烯基、氫原子、滷素原子、含有環 氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基 的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基。在上式中，「a」、「b」、「C」和「d」為可等於或大於0且等於或小於1並 且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、「b」和「C」不能同時等於0。前述矽氧烷可至少由選自(R13SiCV2K(R12SiO272) > (R1SiOv2)和(Si04/2)的單 元之一構造。具體例子如下由(R13SiCV2)和(R12SiO2Z2)單元構成的直鏈聚矽氧烷； 由(R12SiCV2)單元構成的環狀聚矽氧烷；由(R1SiOv2)單元構成的支鏈聚矽氧烷；由 (R13SiOl72)和(R1SiOv2)單元構成的聚矽氧烷；由(R13SiOv2)和(Si04/2)單元構成的聚 矽氧烷；由(R1SiOv2)和(Si04/2)單元構成的聚矽氧烷；由(R12SiC^2)和(R1SiOv2)單 元構成的聚矽氧烷；由(R12SiCV2)和(Si04/2)單元構成的聚矽氧烷；由(R13SiOv2K (R12SiO272)和(R1SiOv2)單元構成的聚矽氧烷；由(R13SiO1Z2K (R12SiO272)和(Si04/2) 單元構成的聚矽氧烷；由(R13SiOv2)、(R1SiO372)和(Si04/2)單元構成的聚矽氧烷； 由(R12SiO2Z2)、(R1SiO372)和(Si04/2)單元構成的聚矽氧烷；以及由(R13SiOl72)、 (R12SiO272)、(R1SiO372)和(SiO472)單元構成的聚矽氧烷。推薦在一個分子中， (R13SiOl72)、(R12SiO272)、(R1SiO372)和(Si04/2)單元的重複數為 1 10,000、優選 1 1,000、和最優選3 500。前述矽氧烷可通過本領域中已知的方法製備。關於用於所述矽氧烷的製備的 方法沒有特別限制，但是最通常的方法由有機氯矽烷的水解組成。該方法例如由Noll 描述於 Chemistry and Technology of Silicones, Chapter 5, Second Issue, translated from German, Academic Press, 1968 中。此外，美國專利No.4,618,666 和英國專利No.736,971
公開了含有Si-O-Si和Si-Si鍵的矽氧烷的製備。除Si-O-Si鍵之外，前述矽氧烷還可具有Si-Si鍵、Si-N-Si鍵、Si-(CH2)m-Si
鍵、Si-(C6H4)m-Si鍵等。在這些式中，「m」可與上述的相同。
所述矽烷由下列通式表示R14Si或者由下列平均單元式表示(R13Si) a (R12Si) b (R1Si) c (Si) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有 環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨 基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；然而，在一個分子中，至少一 個由R1表示的基團為烯基、氫原子、滷素原子、含有環氧基的有機基團、含有丙烯醯基 的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的有機基團、含有巰基的有機基 團、烷氧基、或羥基；「a」、「b」、「C」和「d」為可等於或大於0且等於或小於1 並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、「b」和「C」不能同時等於 0。在上式中，R1、「a」、「b」和「C」與以上定義的相同。所述矽烷由 通式R14Si定義，或者由選自(R13Sih (R12Si) > (R1Si)和(Si)的 單元的至少一種構造。具體例子如下由(R13Si)和(R12Si)單元構成的直鏈聚矽烷；由 (R12Si)單元構成的環狀聚矽烷；由(R1Si)單元構成的支鏈聚矽烷(聚矽炔(polysiline))； 由(R13Si)和(R1Si)單元構成的聚矽烷；由(R13Si)和(Si)單元構成的聚矽烷；由(R1Si) 和(Si)單元構成的聚矽烷；由(R12Si)和(R1Si)單元構成的聚矽烷；由(R12Si)和(Si)單 元構成的聚矽烷；由(R13Sih (R12Si)和(R1Si)單元構成的聚矽烷；由(R13Sih (R12Si) 和(Si)單元構成的聚矽烷；由(R13Sih (R1Si)和(Si)單元構成的聚矽烷；由(R12Sih (R1Si)和(Si)單元構成的聚矽烷；或由(R13Si)、(R12Si)、(R1Si)和(Si)構成的聚矽烷。 推薦在一個分子中，(R13Sih (R12Si), (R1Si)和(Si)單元的重複數為2 10,000、優選 3 1,000、和最優選3 500。前述矽烷可通過本領域中已知的方法製造。例如，在Journal OfAmerican Chemical Society, 11，124(1988) ； Macromolecules, 23，3423(1990)等中描述了包括滷 代矽烷在鹼金屬存在下脫滷的方法；在Macromolecules，23，4494(1990)等中公開了包 括二矽烯的陰離子聚合的方法；在 J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，1161(1990) ； J.Chem. Soc., Chem.Commun., 897(1992)中公開了包括在電極還原基礎上的滷代矽烷脫滷的方 法；包括滷代矽烷在鎂的存在下脫滷的方法(參見W098/29476等)；氫矽烷在金屬催化 劑存在下脫氫(參見Kokai H4-334551等)；和其它方法。製備具有Si-O-Si鍵的矽烷的 方法描述於例如美國專利4,618,666和GB736,971中。具有Si_N_Si鍵的矽烷的製備方法 描述於例如美國專利4,404,153中，和具有Si-(C6H4)m-Si鍵的矽烷的製備方法描述於例如 Kokai H3-47567 中。前述矽烷化合物的除Si-Si鍵以外的鍵可包括Si-O-Si、Si-N-Si、Si-(CH2) m-Si、或Si-(C6H4)m-Si鍵。在這些式中，「m」與以上定義的相同。所述矽氮烷由下列平均單元式表示 (R13SiNR2) a (R12SiNR2) b (R1SiNR2) c (SiNR2) d 其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有 環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨 基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；然而，在一個分子中，至少一個由R1表示的基團為烯基、氫原子、滷素原子、含有環氧基的有機基團、含有丙烯醯基 的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的有機基團、含有巰基的有機基 團、烷氧基、或羥基；R2表示氫原子、或者取代或未取代的一價烴基；「a」、「b」、 「C」和「d」為可等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d)= 1 ；然而，「a」、「b」和「C」不能同時等於O。在上式中，R1、「a」、「b」、「C」和「d」與以上定義的相同。由R2表示
的一價烴基通過與由R1表示的那些相同的基團示範。優選由R2表示的基團包括氫原子 或烷基，尤其是氫原子或甲基。所述矽氮烷含有選自下列單元的至少一種的單元(R13SiNR2K (R12SiNR2) > (R1SiNR2)和(SiNR2)。具體例子如下由(R13SiNR2)和(R12SiNR2)構成的直鏈聚矽 氮烷單元；由(R12SiNR2)單元構成的環狀聚矽氮烷；由(R1SiNR2)單元構成的支鏈聚矽 氮烷；由(R13SiNR2)和(R1SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由(R13SiNR2)和(SiNR2)單 元構成的聚矽氮烷；由(R1SiNR2)和(SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由(R12SiNR2)和 (R1SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由(R12SiNR2)和(SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由 (R13SiNR2) > (R12SiNR2)禾Π (R1SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由(R13SiNR2)、(R12SiNR2) 和(SiNR2)單元構成的聚矽氮烷；由(R13SiNR2K (R1SiNR2)和(SiNR2)構成的聚矽 氮烷；由(R12SiNR2K (R1SiNR2)和(SiNR2)構成的聚矽氮烷；以及由(R13SiNR2K (R12SiNR2)、(R1SiNR2)和(SiNR2)單元構成的聚矽氮烷。推薦在一個分子中， (R13SiNR2)、(R12SiNR2)、(R1SiNR2)禾Π (SiNR2)單元的重複數為 2 10,000、優選 3 1,000、和最優選3 500。所述矽氮烷可通過本領域中已知的方法製備。製造矽氮烷的方法公開於例 如美國專利 Νο.4,312,970、4,340,619、4,395,460, 4,404,153, 4,482,689, 4,397,828, 4,540,803、4,543,344、4,835,238、4,774,312、4,929,742 和 4,916,200 中。另外的由 Burns 等報導的信息可在J.Mater.Sci.，22(1987)，pp.2609_2614中找到。具有Si-Si鍵的矽氮 烷的製備方法公開於美國專利4,404,153中。前述矽氮烷化合物的除Si-N-Si鍵以外的鍵可包括Si-O-Si、Si-Si、Si-(CH2) m-Si、或Si-(C6H4)m-Si鍵。在這些式中，「m」與以上定義的相同。所述碳矽烷由下列平均單元式表示(R13SiR3) a (R12SiR3) b (R1SiR3) c (SiR3) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有 環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨 基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；然而，在一個分子中，至少一 個由R1表示的基團為烯基、氫原子、滷素原子、含有環氧基的有機基團、含有丙烯醯基 的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的有機基團、含有巰基的有機基 團、烷氧基、或羥基；R3表示亞烷基或亞芳基；「a」、「b」、「C」和「d」為可等於 或大於0且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、「b」 和「C」不能同時等於0。在上式中，R1、「a」、「b」、「C」和「d」與以上定義的相同。由R3
表示的亞烷基的範例可為例如式-(CH2)m-的基團。由R3表示的亞芳基的 範例可為式-(C6H4)m-的基團。 所述碳矽烷由選自下列的單元的至少一種構造(R13SiR3K (R12SiR3) > (R1SiR3)和(SiR3)。具體例子如下由(R13SiR3)和(R12SiR3)單元構成的直鏈聚碳矽 烷、由(R12SiR3)單元構成的環狀聚碳矽烷、由(R1SiR3)單元構成的支鏈聚碳矽烷；由 (R13SiR3)和(R1SiR3)單元構成的聚碳矽烷；由(R13SiR3)和(SiR3)單元構成的聚碳矽烷； 由(R1SiR3)和(SiR3)單元構成的聚碳矽烷；由(R12SiR3)和(R1SiR3)單元構成的聚碳矽 烷；由(R12SiR3)和(SiR3)單元構成的聚碳矽烷；由(R13SiR3)、(R12SiR3)和(R1SiR3) 單元構成的聚碳矽烷；由(R13SiR3K (R12SiR3)和(SiR3)單元構成的聚碳矽烷；由 (R13SiR3) > (R1SiR3)和(SiR3)單元構成的聚碳矽烷; (R12SiR3) > (R1SiR3)和(SiR3)單 元構成的聚碳矽烷；或由(R13SiR3K (R12SiR3), (R1SiR3)和(SiR3)構成的聚碳矽烷。推 薦在一個分子中，(R13SiR3K (R12SiR3) > (R1SiR3)和(SiR3)單元的重複數為2 10,000、 優選3 1,000、和最優選3 500。前述碳矽烷可通過本領域中已知的方法製備。製造碳矽烷的方法例如描述 於 J.Dunogues 等的 Macromolecules，21，3(1988)中，美國專利 No.3,293,194 中， N. S.Nametkin 等的 Doklady Akademii Nauk SSSR，28，1112(1973)中，W.A.Kriner 的 J.Polym.Sci., Part.A-1.4, 444(1966)中，由 N.S.Nametkin 等描述於 DokladyAkademii Nauk SSSR, 17，188(1966)中，和 C.S.Cundy，C.Eaborn, M.RLappert 的 J.Organomet. Chem., 44(2)，291 (1972)中。製造具有Si_(C6H4)m_Si鍵和Si_Si鍵的碳矽烷的方法公 開於 Kokai H3-47567 中。碳矽烷的除Si- (CH2) m-Si和Si- (C6H4) m-Si鍵以外的鍵的範例可為Si-O-Si、 Si-Si和Si-N-Si鍵。在以上各式中，「m」與以上定義的相同。關於上述矽氧烷、矽烷、矽氮烷和碳矽烷的形式沒有特別限制，其在室溫下可 為固體、液體或糊狀形式。在本發明的製造方法中，使用前述矽氧烷作為能固化的含矽 化合物是優選的。如果在本發明的方法中，所述含矽化合物不能單獨固化或者固化太慢，則推薦 添加與前述含矽化合物相關使用的固化劑。例如，當一個所述含矽化合物分子含有至少 兩個烯基時，例如，在由下列平均單元式表示的矽氧烷的情況下，則固化劑可包括矽氫 化催化劑與在一個分子中含有至少兩個與矽鍵合的氫原子的含矽化合物的組合。(R13SiOl72) a (R12SiO272) b (R1SiO372) c (SiO472) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有 環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨 基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；然而，在一個分子中，至少兩 個由R1表示的基團為烯基；「a」、「b」、「C」和「d」為可等於或大於O且等於或 小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、「b」和「C」不能同時 等於O。用在所述含矽化合物中的烯基可通過由R1表示的相同烯基示範。乙烯基是優選 的。它們可具有直鏈、支鏈、環狀、網狀、或部分支化的線型分子結構。直鏈分子結構 是優選的。關於前述含矽化合物的形式沒有特別限制，其在25°C下可為液體或固體。所述在一個分子中含有至少兩個與矽鍵合的氫原子的含矽化合物為由下列平均單元式表示的矽氧烷(R43SiOl72) a (R42SiO272) b (R4SiO372) c (SiO472) d其中R4表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、烷氧基、或羥 基；然而，在一個分子中，至少兩個由R4表示的基團為氫原子；「a」、「b」、「C」 和「d」為可等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然 而，「a」、「b」和「C」不能同時等於O。或者，所述含矽化合物可由下列通式表示[(R5)2HSi]eR6其中R5表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基，「e」為等於或大於2的整 數，和R6為「e」價有機基團。在第一提及的矽氧烷中，由該第一提及的矽氧烷的上式中的R4表示的一價烴基 可通過先前對R1所定義的相同一價烴基示範。由R4表示的烷氧基與由R1表示的各烷氧 基相同。然而，在前述矽氧烷中，一個分子含有至少兩個由R4表示的為氫原子的基團。 此外，「a」、「b」、「C」和「d」為可等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條 件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、「b」和「C」不能同時等於O。這些矽氧烷 在25°C下的粘度可為1 500,OOOmPa · S、優選1 10,OOOmPa · S。由第二提及的含矽化合物的上式中的R5表示的一價烴基通過先前對R1所定義的 相同基團示範；「e」為等於或大於2且優選為2 6的整數；R6為「e」價有機基團。 如果「e」等於2，則由R6表示的二價有機基團的範例為亞烷基、亞烯基、亞烷基氧基亞 烷基、亞芳基、亞芳基氧基亞芳基、或亞芳基-亞烷基-亞芳基。R6的具體例子由下列 各式表不-CH2CH2-> -CH2CH2CH2-> -CH2CH (CH3)-、_CH = CH-、—C 三 C—、-CH2CH SOCH2CH2-、—CH2CH2CH20CH2CH2—Λ
權利要求
1.製造含矽顆粒的方法，其特徵在於製備包含能固化的成分和不參與所述成分固 化的油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分子中每50個矽原子具有一個或多個反 應性官能團的含矽化合物；然後使所述成分固化；和引起與所述油的相分離以獲得含矽顆粒。
2.權利要求1的方法，其中所述含矽化合物為選自如下的化合物矽氧烷、矽烷、 矽氮烷、碳矽烷、和其混合物。
3.權利要求1的方法，其中所述含矽化合物的反應性官能團具有加成反應性、縮合反 應性、開環反應性、或自由基反應性。
4.權利要求1的方法，其中所述含矽化合物為由下列平均單元式表示的矽氧烷化合物(R13SiOl72) a (R12SiO272) b (R1SiO372) c (SiO472) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有環氧 基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的 有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；「a」、「b」、「C」和「d」為可 等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、 「b」和「C」不能同時等於O ；前述含矽化合物可在一個分子中每50個矽原子含有一個 或多個烯基、氫原子、滷素原子、含有環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、 含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、 或羥基。
5.權利要求1的方法，其中所述能固化的成分包含具有不飽和脂肪族碳-碳鍵的含矽 化合物、具有與矽鍵合的氫原子的化合物、以及矽氫化催化劑。
6.權利要求1的方法，其中所述能固化的成分包含具有不飽和脂肪族碳-碳鍵的不含 矽的有機化合物、具有與矽鍵合的氫原子的化合物、以及矽氫化催化劑。
7.權利要求1的方法，其中所述能固化的成分包含具有矽烷醇基的含矽化合物、具有 與矽鍵合的氫原子的化合物、以及縮合催化劑。
8.權利要求1的方法，其中所述能固化的成分包含自由基引發劑和具有不飽和脂肪族 碳-碳鍵的含矽化合物。
9.權利要求1的方法，其中所述能固化的成分包含環氧樹脂固化劑和具有含有環氧基 的有機基團的含矽化合物。
10.權利要求1的方法，其中所述油為矽油或不含矽的有機油。
11.權利要求1的方法，其中所述油在25°c下的粘度為1 100,000,OOOmPa· S。
12.權利要求1的方法，其中所述含矽化合物與所述油的重量比為(80 20)至 (0.1 99.9)。
13.通過權利要求1 12中任一項的方法獲得的含矽顆粒。
14.權利要求13的含矽顆粒，其中平均粒徑為5nm 10μ m。
15.包含油和權利要求13或14的含矽顆粒的油組合物。
16.製造陶瓷材料的方法，其特徵在於烘烤含矽顆粒或包含油和所述含矽顆粒的組合 物，其中所述含矽顆粒通過如下獲得製備包含能固化的成分和不參與所述成分固化的 油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分子中每50個矽原子具有一個或多個反應性官能團的含矽化合物，然後使所述成分固化，和引起與所述油的相分離以獲得所述含矽顆粒。
17.權利要求16的方法，其中所述含矽化合物為選自如下的化合物矽氧烷、矽 烷、矽氮烷、碳矽烷、和其混合物。
18.權利要求16的方法，其中所述含矽化合物的反應性官能團具有加成反應性、縮合 反應性、開環反應性、或自由基反應性。
19.權利要求16的方法，其中所述含矽化合物為由下列平均單元式表示的矽氧烷化合物(R13SiOl72) a (R12SiO272) b (R1SiO372) c (SiO472) d其中R1表示相同或不同的取代或未取代的一價烴基、氫原子、滷素原子、含有環氧 基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的 有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、或羥基；「a」、「b」、「C」和「d」為可 等於或大於O且等於或小於1並且滿足下列條件的數(a+b+c+d) = 1 ；然而，「a」、 「b」和「C」不能同時等於O ；前述含矽化合物可在一個分子中每50個矽原子含有一個 或多個烯基、氫原子、滷素原子、含有環氧基的有機基團、含有丙烯醯基的有機基團、 含有甲基丙烯醯基的有機基團、含有氨基的有機基團、含有巰基的有機基團、烷氧基、 或羥基。
20.權利要求16的方法，其中所述能固化的成分包含具有不飽和脂肪族碳-碳鍵的含 矽化合物、具有與矽鍵合的氫原子的化合物、以及矽氫化催化劑。
21.權利要求16的方法，其中所述能固化的成分包含具有不飽和脂肪族碳-碳鍵的不 含矽的有機化合物、具有與矽鍵合的氫原子的化合物、以及矽氫化催化劑。
22.權利要求16的方法，其中所述能固化的成分包含具有矽烷醇基的含矽化合物、具 有與矽鍵合的氫原子的化合物、以及縮合催化劑。
23.權利要求16的方法，其中所述能固化的成分包含自由基引發劑和具有不飽和脂肪 族碳-碳鍵的含矽化合物。
24.權利要求16的方法，其中所述能固化的成分包含環氧樹脂固化劑和具有含有環氧 基的有機基團的含矽化合物。
25.權利要求16的方法，其中所述油為矽油或不含矽的有機油。
26.權利要求16的方法，其中所述油在25°C下的粘度為1 100,000,OOOmPa· S。
27.權利要求16的方法，其中所述含矽化合物與所述油的重量比為(80 20)至 (0.1 99.9)。
28.權利要求16的方法，其中所述含矽顆粒的平均粒徑為5nm 10μ m。
29.通過根據權利要求16 28中任一項的方法獲得的陶瓷材料。
全文摘要
本發明涉及製造含矽顆粒的方法，其特徵在於製備包含能固化的成分和不參與所述成分固化的油的均勻相，所述能固化的成分包括在一個分子中每50個矽原子具有一個或多個反應性官能團的含矽化合物，然後使所述成分固化，和引起與所述油的相分離以獲得含矽顆粒；和本發明還涉及通過以上方法獲得的含矽顆粒。所述方法以無需使用表面活性劑的簡單過程提供極小直徑的含矽顆粒。而且所述含矽顆粒具有優異的在油中的可分散性和高的通過烘烤的陶瓷化程度。
文檔編號C08L83/04GK102015844SQ200980115029
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月6日 優先權日2008年4月30日
發明者張原志成 申請人:道康寧東麗株式會社