[發明專利]甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠合成方法

有效

• 申請號: 201210360849.0
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102850551A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 鄧志華;蘆艾;史東林;羅世凱;余鳳湄;朱敬芝;王藺;孫素明;劉天利;趙祺;趙秀麗
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08G77/06
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 王荔

技術領域

本發明涉及一種硅橡膠的合成方法，具體是涉及一種具有新型結構的甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠的合成方法。

背景技術

隨著國民經濟、軍事科技的飛速發展，新技術新需求的不斷涌現，對硅橡膠材料的性能提出了更高的要求。含苯基結構硅橡膠功能高分子材料，具有耐高/低溫，高強度（高模量），高阻尼，高絕緣，耐輻射，耐腐蝕等優良性能，以及光、電、磁等特殊性能。目前市場上出售的高溫熱硫化苯基硅橡膠材料均為含-Ph₂SiO-的甲基雙苯基乙烯基硅橡膠，即在同一個Si原子是連有兩個苯基，空間位阻增大，分子鏈柔順性及蠕動能力減弱，給后續的加工和硫化工藝帶來困難，不易與其他添加劑共混，形成龜裂等現象。同時，這種含雙苯基環硅氧烷單體為固體，與液體狀的甲基環硅氧烷單體和甲基乙烯基環硅氧烷單體不相溶，在三者無規共聚過程中，雙苯基環硅氧烷單體不易開環共聚，但一旦開環后聚合速率大，-Ph₂SiO-在分鏈中過分集中，難以均勻分散于分子主鏈中，影響產品性能。

因此開展甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠的合成，將-MePhSiO-引入分子鏈中，可有效地改善分子鏈柔順性和蠕動能力，從而改善材料的流變加工性能，獲得高品質的含苯基高溫熱硫化硅橡膠材料。

發明內容

本發明實施例的目的之一是提供一種合成性能優良的甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠方法，通過調控分子鏈中-MePhSiO-空間排列，解決現有高溫熱硫化苯基硅橡膠分子結構空間位阻大、分子鏈柔順性和蠕動性差、硫化加工困難等問題，得到耐高低溫及優良的力學性能甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠材料。

本發明的甲基單苯基乙烯基高溫熱硫化硅橡膠合成方法，按照如下步驟進行：

A：原料除水：將甲基環硅氧烷單體（DMC）、甲基乙烯基環硅氧烷單體（MVC）和甲基苯基環硅氧烷單體（MPC）加入聚合反應釜中，在45～85℃條件下抽真空，真空度為-0.1～-0.098MPa，邊抽真空時邊鼓入氮氣，或邊攪拌，提高脫水速率，脫水時間為1～4小時。

B：加入助劑：1、封端劑：六甲基二硅氧烷，或者四甲基二乙烯基二硅氧烷；2、催化劑：四甲基氫氧化銨（堿膠），或四丁基氫氧化磷，或氫氧化鉀，或氫氧化銫等，加入量是DMC總重量的10～3000ppm。

C：聚合反應：將上述混合物進行充分攪拌，混合均勻后，升溫到85～165℃，在常壓條件下進行聚合反應。為防止反應物料和空氣接觸，可用惰性氣體如氮氣保護。反應時間為2～10小時。

D：除催化劑：將上述C聚合后的產物升溫至145～175℃，常壓下破壞催化劑，時間約1-2小時。

E：閃蒸脫揮：將破除催化劑后的物料通過管道輸入閃蒸釜，經過釜內上部花板，在-0.1～-0.098MPa的負壓條件下，閃蒸脫去揮發份，閃蒸釜內溫度是145～185℃。揮發份經過冷凝回收進入A，循環再利用。

F；冷卻出料：閃蒸脫揮發份的產品冷卻到室溫后，出料到料桶內，得到最終產品。

本發明制備的產品結構式如下：

其中，R為-CH₃，或者為-CH=CH₂、m、n、p為大于零的整數。

本發明中三種原料甲基環硅氧烷單體（DMC）、甲基乙烯基環硅氧烷單體（MVC）和甲基苯基環硅氧烷單體（MPC）的用量，可以根據最終產品的不同要求而不同，因此不需要具體限定其用量比例。

本發明用甲基苯基環硅氧烷單體代替雙苯基環硅氧烷單體進行三元無規共聚，可有效地縮短聚合反應時間，改善聚合產物分子鏈柔順性能和蠕動性能，拓寬材料阻尼溫域，提高材料在極端溫度條件下力學性能。

具體實施方式

實施例一：

A：原料脫水：將甲基環硅氧烷單體（DMC）、甲基乙烯基環硅氧烷單體（MVC）和甲基苯基環硅氧烷單體（MPC）加入聚合反應釜中，在-0.1MPa真空條件下，將物料升溫到45℃，脫水時間約4小時，脫水時攪拌。

B：加入助劑：1、封端劑：六甲基二硅氧烷，或者四甲基二乙烯基二硅氧烷；2、催化劑：四甲基氫氧化銨（堿膠），加入量是DMC總重量的10ppm。

C：聚合反應：將上述混合物進行充分攪拌，混合均勻后，升溫到85～125℃，在常壓條件下進行聚合反應。為防止反應物料和空氣接觸，可用惰性氣體如氮氣保護。反應時間為10小時。

D：除催化劑：將上述C聚合后的產物升溫至145-175℃，常壓下破壞催化劑，時間約1-2小時。