一种有机硅泡沫催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其涉及一种有机硅泡沫催化剂及其制备方法。

背景技术

有机硅即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物，有机硅泡沫材料是一类由聚硅氧烷为基本结构组成的泡沫材料，有机硅泡沫材料不仅具有有机硅材料的优异性能，还具有泡沫材料优异的吸收机械振动等物理特性，是一种高性能的软质聚合物泡沫材料，具有良好的应用前景。

目前市场上的有机硅泡沫催化剂即随着反应时间的进行，催化剂的催化活性连续地降低，且目前有机硅泡沫催化剂中存在较强的酸性，长时间使用接触会对人体造成一定的伤害，且效果也会相应的降低，因此，目前已知的有机硅泡沫催化剂还不能够实际应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种有机硅泡沫催化剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种有机硅泡沫催化剂，按照重量份数计包括以下组分：

聚硅氧烷，50-70份；

双氧水，10-30份；

酸性溶液，5-10份；

溴化铵，1-5份；

氢氧化钠，1-3份；

高锰酸钾，1-3份；

淀粉，5-8份；

表面活性剂，1-2份；

丙烯酸脂，5-8份。

优选的，所述表面活性剂具体采用硬脂酸、二烷基苯磺酸钠、季铵化物、氨基酸型、聚山梨酯其中的一种或多种混合。

一种采用有机硅泡沫催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：

S1，取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀；

S2，向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体；

S3，将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物；

S4，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料；

S5，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，同时升温，将其搅拌均匀；

S6，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物；

S7，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

优选的，步骤S1和步骤S2中的搅拌速度均为200-500r/min，搅拌时间均为10-15min。

优选的，步骤S3中升温的温度为70-90℃，自认冷却后的温度为10-30℃。

优选的，步骤S3中的的搅拌速度为50-150r/min。

优选的，步骤S5中的升温的温度为70-90℃，搅拌的速度为50-80r/min，搅拌时间为5-8min。

优选的，步骤S6中的搅拌速度为200-300r/min，搅拌时间为20-40min。

优选的，步骤S6中的搅拌操作在密封的环境下进行。

优选的，步骤S7中沉淀的时间为3-5h，干燥的具体方法为采用旋转蒸发仪蒸发压缩。

与现有技术相比，本发明提供了一种有机硅泡沫催化剂及其制备方法，具备以下有益效果：

1、该有机硅泡沫催化剂的制备方法，首先取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入淀粉、酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀，然后向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体，其中，双氧水为强氧化剂，其中甚至包含一部分的致癌物，与酸性溶液相互配合使用，能够中和双氧水中的有害物质，保证制得的催化剂的品质，其次加入的溴化铵和氢氧化钠均为碱性物质，可中和酸性溶液中一部分的酸性，降低腐蚀性，且溴化铵具有微吸湿性，能够吸收空气中的水分，保证良好的制备环境，其次溴化铵和氢氧化钠均具有吸水性，可方便进行后续的沉淀干燥等操作，节省时间，提高效率，然后将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物，升温可使其方便混合中和，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，高锰酸钾和表面活性剂可消除有机硅泡沫内地有毒物质，从而避免长时间的使用和接触后对人体造成伤害，且表面活性剂可使各部分更好的混合，同时升温，将其搅拌均匀，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物，淀粉可方便去除水分，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明可有效的去除催化剂中的酸性，避免长时间使用对人体造成伤害，且效果稳定，长时间使用催化活性不会连续地降低，制作方便，成本低，效率高。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种有机硅泡沫催化剂，按照重量份数计包括以下组分：

聚硅氧烷，70份；

双氧水，10份；

酸性溶液，5份；

溴化铵，1份；

氢氧化钠，1份；

高锰酸钾，1份；

淀粉，6份；

表面活性剂，1份；

丙烯酸脂，5份。

其中表面活性剂具体采用硬脂酸。

一种采用有机硅泡沫催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：

S1，取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀；

S2，向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体；

S3，将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物；

S4，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料；

S5，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，同时升温，将其搅拌均匀；

S6，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物；

S7，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

步骤S1和步骤S2中的搅拌速度均为200r/min，搅拌时间均为10min。

步骤S3中升温的温度为70℃，自认冷却后的温度为15℃。

步骤S3中的的搅拌速度为50r/min。

步骤S5中的升温的温度为70℃，搅拌的速度为50r/min，搅拌时间为5min。

步骤S6中的搅拌速度为200r/min，搅拌时间为20min。

步骤S6中的搅拌操作在密封的环境下进行。

步骤S7中沉淀的时间为3h，干燥的具体方法为采用旋转蒸发仪蒸发压缩。

本发明中，首先取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入淀粉、酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀，然后向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体，其中，双氧水为强氧化剂，其中甚至包含一部分的致癌物，与酸性溶液相互配合使用，能够中和双氧水中的有害物质，保证制得的催化剂的品质，其次加入的溴化铵和氢氧化钠均为碱性物质，可中和酸性溶液中一部分的酸性，降低腐蚀性，且溴化铵具有微吸湿性，能够吸收空气中的水分，保证良好的制备环境，其次溴化铵和氢氧化钠均具有吸水性，可方便进行后续的沉淀干燥等操作，节省时间，提高效率，然后将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物，升温可使其方便混合中和，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，高锰酸钾和表面活性剂可消除有机硅泡沫内地有毒物质，从而避免长时间的使用和接触后对人体造成伤害，且表面活性剂可使各部分更好的混合，同时升温，将其搅拌均匀，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物，淀粉可方便去除水分，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

实施例2：

一种有机硅泡沫催化剂，按照重量份数计包括以下组分：

聚硅氧烷，50份；

双氧水，20份；

酸性溶液，8份；

溴化铵，4份；

氢氧化钠，3份；

高锰酸钾，2份；

淀粉，6份；

表面活性剂，1份；

丙烯酸脂，6份。

表面活性剂具体采用季铵化物、氨基酸型和聚山梨酯的多种混合。

一种采用有机硅泡沫催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：

S1，取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀；

S2，向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体；

S3，将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物；

S4，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料；

S5，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，同时升温，将其搅拌均匀；

S6，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物；

S7，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

步骤S1和步骤S2中的搅拌速度均为300r/min，搅拌时间均为102min。

步骤S3中升温的温度为785℃，自认冷却后的温度为25℃。

步骤S3中的的搅拌速度为120r/min。

步骤S5中的升温的温度为85℃，搅拌的速度为75r/min，搅拌时间为7min。

步骤S6中的搅拌速度为280r/min，搅拌时间为35min。

步骤S6中的搅拌操作在密封的环境下进行。

步骤S7中沉淀的时间为4.5h，干燥的具体方法为采用旋转蒸发仪蒸发压缩。

本发明中，首先取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入淀粉、酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀，然后向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体，其中，双氧水为强氧化剂，其中甚至包含一部分的致癌物，与酸性溶液相互配合使用，能够中和双氧水中的有害物质，保证制得的催化剂的品质，其次加入的溴化铵和氢氧化钠均为碱性物质，可中和酸性溶液中一部分的酸性，降低腐蚀性，且溴化铵具有微吸湿性，能够吸收空气中的水分，保证良好的制备环境，其次溴化铵和氢氧化钠均具有吸水性，可方便进行后续的沉淀干燥等操作，节省时间，提高效率，然后将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物，升温可使其方便混合中和，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，高锰酸钾和表面活性剂可消除有机硅泡沫内地有毒物质，从而避免长时间的使用和接触后对人体造成伤害，且表面活性剂可使各部分更好的混合，同时升温，将其搅拌均匀，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物，淀粉可方便去除水分，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

实施例3：

一种有机硅泡沫催化剂，按照重量份数计包括以下组分：

聚硅氧烷，60份；

双氧水，15份；

酸性溶液，6份；

溴化铵，3份；

氢氧化钠，2份；

高锰酸钾，2份；

淀粉，5份；

表面活性剂，1份；

丙烯酸脂，6份。

表面活性剂具体采用硬脂酸、二烷基苯磺酸钠、季铵化物、氨基酸型和聚山梨酯的多种混合。

一种采用有机硅泡沫催化剂的制备方法，包括以下操作步骤：

S1，取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀；

S2，向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体；

S3，将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物；

S4，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料；

S5，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，同时升温，将其搅拌均匀；

S6，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物；

S7，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

步骤S1和步骤S2中的搅拌速度均为450r/min，搅拌时间均为15min。

步骤S3中升温的温度为90℃，自认冷却后的温度为15℃。

步骤S3中的的搅拌速度为150r/min。

步骤S5中的升温的温度为90℃，搅拌的速度为80r/min，搅拌时间为8min。

步骤S6中的搅拌速度为300r/min，搅拌时间为40min。

步骤S6中的搅拌操作在密封的环境下进行。

步骤S7中沉淀的时间为4h，干燥的具体方法为采用旋转蒸发仪蒸发压缩。

本发明中，首先取一定质量份的聚硅氧烷加入反应釜内，然后依次加入淀粉、酸性溶液和双氧水，进行搅拌操作，将其搅拌均匀，然后向反应釜内加入溴化铵和氢氧化钠，继续搅拌均匀，得到液体，其中，双氧水为强氧化剂，其中甚至包含一部分的致癌物，与酸性溶液相互配合使用，能够中和双氧水中的有害物质，保证制得的催化剂的品质，其次加入的溴化铵和氢氧化钠均为碱性物质，可中和酸性溶液中一部分的酸性，降低腐蚀性，且溴化铵具有微吸湿性，能够吸收空气中的水分，保证良好的制备环境，其次溴化铵和氢氧化钠均具有吸水性，可方便进行后续的沉淀干燥等操作，节省时间，提高效率，然后将反应釜内的液体升温搅拌，使其自然冷却后得到第一聚合物，升温可使其方便混合中和，对聚合物过滤后进行化学发泡处理，得到有机硅泡沫材料，将有机硅泡沫材料加入搅拌罐内，然后依次向搅拌罐内加入高锰酸钾、表面活性剂，高锰酸钾和表面活性剂可消除有机硅泡沫内地有毒物质，从而避免长时间的使用和接触后对人体造成伤害，且表面活性剂可使各部分更好的混合，同时升温，将其搅拌均匀，向搅拌罐内加入淀粉后再次搅拌均匀，然后进行聚合反应，得到第二聚合物，淀粉可方便去除水分，将第二聚合物沉淀后干燥，即可得到需要的有机硅泡沫催化剂。

通过实施例1-3得出，本发明所制备的除催化剂中的酸性明显降低，可避免长时间使用对人体造成伤害，效果稳定，长时间使用催化活性不会连续地降低，且制作方便，成本低，效率高。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。