[發明專利]一種具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠的制備方法

有效

• 申請號: 201310186568.2
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103224708A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 馮圣玉;馬德鵬;程陽;連永波;許婧雅;周林;劉春澤
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08L83/06
• 分類號: C08L83/06;C08K3/36;C08K5/5415;C08G77/16
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 朱家富

技術領域

本發明涉及一種室溫硫化硅橡膠的制備方法，具體地說是一種具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠的制備方法，屬于橡膠制作技術領域。

背景技術

硅橡膠是重要的橡膠產品之一，它具有許多獨特而優異的性能，如耐高低溫、耐紫外、耐輻照、耐候、電絕緣、高透氣性、生理惰性等，因此，在航空航天、電子電氣、輕工、機械、建筑、化工、醫學、日用品等方面硅橡膠得到了廣泛的應用。普通硅橡膠能在-60～200℃溫度范圍內長期使用，這是其他種類橡膠所無法比擬的，但隨著現代科學技術的進展，研究領域的深入，對橡膠的性能要求也越來越苛刻，尤其是在航空航天，極地考察等領域，對橡膠制品的耐低溫性能提出了更高要求。因此對硅橡膠的耐低溫性能進行研究，研制出具有耐低溫性的硅橡膠產品，對相關領域的發展具有十分重要的意義。

縮合型室溫硫化硅橡膠是一類在常溫常壓下就可以發生固化交聯的硅橡膠，使用非常方便，因此廣泛應用在密封、粘結等目的的產品中。

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，其玻璃化轉變溫度為-145℃，因此，可以以PDES為基膠制備具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠。但是，PDES在-70℃和20℃左右，由于強烈結晶而失去彈性，因此它的應用范圍受到很大限制。

為了克服這樣的缺點，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。Babu等分別以開環聚合和縮合聚合方式制備了甲基苯基二元共聚物，反應時間在24h左右，經DSC表征，該聚合物在低溫下不結晶，產物分子量Mw為0.9×10⁵～2.6×10⁵。Brewer等分別以二苯基硅氧鏈節、甲基三氟丙基硅氧鏈節、甲基苯基硅氧鏈節和乙基苯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1.2×10⁴～2.2×10⁴。

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，反應較復雜等問題。

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合成時間短，制備工藝簡單的具有耐低溫性能的縮合型硫化硅橡膠的制備方法。

一種具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠的制備方法，步驟如下：

（1）將1～99重量份的八甲基環四硅氧烷（D₄）和1～99重量份的六乙基環三硅氧烷（D₃^Et）混合均勻，加熱至80～170℃，加入0.0001～10重量份的催化劑進行聚合反應，然后加入0.001～5重量份的羥基封端劑；聚合結束后，升溫至180～200℃，在真空狀態下脫除物料中的小分子低沸物，制得具有耐低溫性能的縮合型室溫硅橡膠生膠；

（2）向100重量份的步驟（1）制得的具有耐低溫性能的縮合型室溫硅橡膠生膠中加入1～50重量份的白炭黑，混合均勻后，于70～180℃的條件下熱處理20～120min，冷卻至室溫，加入1～10重量份的交聯劑和0.1～10重量份的催化劑，混合均勻后，于室溫下固化1～7天，制得具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠。

根據本發明優選的，所述步驟（1）中，八甲基環四硅氧烷（D₄）重量份為：10～90，六乙基環三硅氧烷（D₃^Et）重量份為：10～90，催化劑重量份為：0.001～6，封端劑重量份為：0.001～2；

根據本發明優選的，所述步驟（1）中，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。

根據本發明優選的，所述步驟（1）中，羥基封端劑為水。

根據本發明優選的，所述步驟（2）中，具有耐低溫性能的縮合型室溫硅橡膠生膠的重量份為100，白炭黑的重量份為10～40，交聯劑的重量份為1～6，催化劑的重量份為1～5。

根據本發明優選的，所述步驟（2）中，白炭黑為沉淀法白炭黑。沉淀法白炭黑可使具有耐低溫性能的縮合型室溫硫化硅橡膠具有更好的流動性，便于成型。

根據本發明優選的，所述步驟（2）中，交聯劑為正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯或甲基三乙基硅烷。

根據本發明優選的，所述步驟（2）中，催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。

有益效果