[發明專利]一種耐低溫硅橡膠生膠

有效

• 申請號: 201210009049.4
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102532548A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 馮圣玉;馬德鵬;譚景林;盧海峰;金凱凱
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明屬于高分子化合物的制備工藝領域，具體地說是一種耐低溫硅橡膠生膠及其制備方法。?

背景技術

硅橡膠有許多獨特而優異的性能，如耐高低溫、絕緣、憎水、耐候性好、透氣性好及壓縮變形率低等，使在航空航天、化工、機械、紡織、建筑、交通、醫療醫藥、農業等領域得到了廣泛的應用。?

橡膠作為一種應用材料，其使用價值在于它的彈性。但隨著人類科技進步，探索空間的深入，尤其是在空間探索中需要使用能夠在超低溫下保持彈性和密封性能，且能夠長期正常工作的橡膠制品，而一般的橡膠是不具有使用價值的，因此制備耐超低溫的橡膠制品，不僅具有重要的研究意義，而且具有重要的實際意義。硅橡膠的耐寒性與其玻璃化轉變溫度和低溫結晶性有關。聚二甲基硅氧烷(PDMS)的玻璃化轉變溫度(Tg)是-125℃，聚二乙基硅氧烷(PDES)是目前所知的具有最低的玻璃化轉變溫度(Tg)的聚硅氧烷，為-145℃。盡管PDMS和PDES的玻璃化轉變溫度(Tg)很低，但PDMS在-50℃左右，PDES在-70℃和20℃左右，由于強烈結晶而失去彈性，因此它們的應用范圍受到很大限制。在硅氧烷側鏈上引入其它鏈結，破壞聚硅氧烷鏈的規整性，是一種降低結晶度的有效方法。如引入二苯基鏈節得到的苯基改性的聚硅氧烷，引入甲基苯基鏈節得到甲基苯基改性的聚硅氧烷。?

Brewer等以二苯基硅氧鏈結或甲基三氟丙基硅氧鏈節作為聚二乙基硅氧烷的改性鏈結，反應24h后得到低玻璃化轉變溫度(Tg)，且低溫下不結晶的乙基共聚硅氧烷，產物的分子量Mn為1.2×10⁴～1.8×10⁴。Brewer等還制備了以甲基苯基或乙基苯基改性的聚二乙基硅氧烷，得到的共聚硅氧烷也具有低的玻璃化轉變溫度(Tg)和低溫不結晶，分子量Mn為1.5×10⁴～2.2×10⁴。Liu等制備了三元、四元的乙基共聚硅氧烷，得到的共聚硅氧烷具有低的玻璃化轉變溫度(Tg)，低溫下不結晶，分子量Mn為2.0×10⁴～2.1×10⁴。?

盡管上述制備的聚硅氧烷具有低的玻璃化轉變溫度(Tg)，并且低溫下不結晶，但是卻存在反應時間過長，產物的分子量較低的問題。?

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種制備時間短，分子量高的耐低溫硅橡膠生膠及其制備方法。?

本發明所述耐低溫硅橡膠生膠，其特征是，所述生膠的結構為：?

由如下方法制得：?

(1)以重量份計，取八甲基環四硅氧烷(D₄)10-90份，六乙基環三硅氧烷(D₃^Et)10-90份，四甲基四乙烯基環四硅氧烷(D₄^Vi)1～100份，催化劑0.0001～2份，促進劑?0～1份；?

其中：所述的催化劑為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、四甲基氫氧化銨，或者這些物質的硅醇鹽；所述的促進劑為聚乙二醇、二甲基亞砜、冠醚、穴醚、聚醚、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、酮、乙腈或硝基苯；?

(2)聚合前將八甲基環四硅氧烷(D₄)和六乙基環三硅氧烷(D₃^Et)在30～70℃，1～100kPa減壓條件下脫水0.5～3h，然后通入干燥氮氣并升溫至80～180℃，加入四甲基四乙烯基環四硅氧烷(D₄^Vi)、催化劑、促進劑，聚合，反應1-4h；?

(3)聚合結束后，升溫至180～220℃，在真空狀態下脫除物料中的小分子低沸物，時間為1～3h，然后冷卻至室溫后出料，得到耐低溫硅橡膠生膠。?

上述耐低溫硅橡膠生膠優選的實施方式是：步驟(1)以重量份計，所述八甲基環四硅氧烷(D₄)為30-80份，所述六乙基環三硅氧烷(D₃^Et)為20-70份，所述四甲基四乙烯基環四硅氧烷(D₄^Vi)為2～60份，所述催化劑為0.001～1.5份，所述促進劑為0～1份。?

上述催化劑優選氫氧化鉀，氫氧化銫，四甲基氫氧化銨，或者他們的硅醇鹽。?

上述促進劑優選所述促進劑為聚乙二醇、冠醚、穴醚或聚醚。?