[發明專利]一種納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201510854357.0
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105348534B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 景錄如;張春琪;王世強;丁坤;吳斌;夏智峰
• 申請（專利權）人: 蘇州太湖電工新材料股份有限公司
• 主分類號: C08G77/20
• 分類號: C08G77/20;C08K3/36;C09J183/07;C09D183/07
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,汪青

技術領域

本發明屬于有機硅及其納米改性高分子材料技術領域，具體涉及一種納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物、其制備方法及應用。

背景技術

傳統的納米復合材料的制備是采用納米顆粒直接物理摻雜到有機物中，或是納米顆粒表面改性有機化后嫁接到有機物上，這些方法都會帶來納米顆粒團聚沉降的問題，近年來國內外研究者們都在致力于改善納米分散難題，于是應運而生的原位聚合方法是一種比較先進且行之有效的納米復合材料制備技術，隨之得到了大眾的青睞；但目前這一方法主要被應用在改性傳統的納米復合有機樹脂(聚酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂)上，而少見應用在制備納米有機硅樹脂上。

公開號為CN1235170A，公開日為1999年11月17日公開的乙烯基有機/無機納米雜化材料的合成方法，其以傳統的Sol-Gel法為基礎，采用Sol-Gel前體正硅酸乙酯在鹽酸催化下水解成溶膠，在溶膠中加入乙烯基單體形成凝膠，凝膠制備溫度在30～50℃，之后在γ-射線輻照下原位聚合，聚合溫度在5～45℃，輻照劑量為5～100KGy，輻照時間為4～20小時，然后將樣品置于60～80℃下加熱干燥1～2周，得最終雜化材料，其需要采用γ-射線進行輻照。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種納米顆粒分散均勻，不團聚，尺寸穩定且耐電暈時間長的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物、其制備方法及應用。

為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物，其結構式為：

其中：表示納米二氧化硅顆粒；

表示

x、y、z、m獨立地為0～20之間的數且均不為0；

t為0.1～2.0之間的數；

xt表示x與t的乘積，yt表示y與t的乘積，zt表示z與t的乘積，mt表示m與t的乘積；

R₁、R₂、R₃中有兩個為甲基，一個為乙烯基。

本發明中，x、y、z、m代表了原料有機硅醇溶液中有機硅醇的分子鏈結構大小的參數，其絕對值表征了大分子的平均聚合度，它是由聚合反應的原料配比、催化劑種類和用量、反應溫度及反應時間所決定，可采用GPC分子量測定法結合元素分析法，并通過計算而得出。此外，本領域技術人員應理解，雖然結構式中各結構單元按照一定次序連接在一起，但，這只是為了表述硅中物分子組成的方便，并不表示硅中物中各結構單元就是按照這樣的次序連接的，通常意義上，各結構單元是呈無規次序連接的。

本發明中的x、y、z、m的大小由原料有機硅醇溶液決定，t的大小由分子量調節劑決定，當分子量調節劑的用量越大時，t的值越小。

優選地，所述的納米二氧化硅顆粒在所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物中的質量含量為1％～10％；所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物中硅原子上所連接的苯基、甲基以及乙烯基的總摩爾數為1.5～1.6；所述的苯基占所述的硅原子上所連接的苯基、甲基以及乙烯基的總摩爾數的比例為35％～45％；所述的乙烯基在所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物中的質量含量為0.6％～4.1％。

優選地，所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物按照割線法所測的溫度指數為200℃～240℃，所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物在常態下、在大氣濕度為30％～85％、施加工頻電壓為2kv的條件下測得的耐電暈時間為18～36h，按照GPC法測定所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物分子量為2000～3000。

以上所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物中溫度指數、耐電暈時間性能測定試樣均是按照180℃4h、220℃4h處理后的固化物。

優選地，所述的納米二氧化硅雜化乙烯基苯基硅中物由如下配方經聚合反應制得，按重量份計，其原料配方為：

其中，所述的有機硅醇溶液為選自TH-1^#、TH-2^#、TH-3^#中的一種或幾種的組合。

本發明中的TH-1^#、TH-2^#、TH-3^#購自蘇州太湖電工新材料股份有限公司。