耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種室溫硫化硅橡膠的制備方法，步驟如下：(1)將八甲基環四硅氧烷和六乙基環三硅氧烷混合后升溫，加入催化劑聚合，然后加入水，攪拌后再加入中和劑，升溫后低沸，制得α,ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷；(2)分別加入α,ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，混合均勻后，熱處理，冷卻至室溫，制得混合物；(3)將混合物攪拌，加入交聯劑反應，制得耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠。本發明制備的耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠，產品穩定，具有優異的力學性能及耐低溫特性。
【專利說明】耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種室溫硫化硅橡膠的制備方法，具體地說是一種耐低溫脫酸型室溫 硫化硅橡膠的制備方法，屬于特種橡膠生產【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 室溫硫化硅橡膠制備簡單、使用方便、種類繁多、適用面廣、可就地成型等優點，因 此作為膠黏劑、密封劑、現場成型材料等廣泛應用在建筑、電子、汽車等領域。隨著這些領域 的深入發展，對室溫膠的性能提出了更高的要求，尤其在航空航天領域，要求橡膠制品具有 優異的耐低溫性能。影響橡膠耐低溫性能的兩個重要因素是玻璃化轉變和結晶。在所有的 橡膠種類中，硅橡膠具有最低的玻璃化轉變溫度（T g)，是耐低溫性最好的橡膠。然而，硅橡 膠分子鏈的規整性導致硅橡膠在一定低溫下結晶，限制了硅橡膠在更低溫領域的應用。
[0003] Babu等采用共聚法合成了聚二甲基二苯基硅氧烷。由于共聚單元的加入，破壞了 聚硅氧烷分子鏈的規整性，該聚硅氧烷為非結晶聚合物。但是苯基的加入，使該聚硅氧烷的 Tg升高。當聚合物中苯基含量為9 %時，Tg僅為_108°C，并且隨著苯基含量的增加，聚合物 的！；明顯升高。
[0004] Brewer等合成了一系列不同苯基含量的聚二乙基二苯基娃氧燒。經DSC表征，當 苯基含量為8%時，聚硅氧烷為非結晶聚合物，且T g為_127°C。但是由于該聚合物中乙基 含量很高，使該聚合物的生產成本明顯增加，不利于推廣應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法。該方法制 備的硅橡膠低溫性能優異，并且降低了該類硅橡膠的生產成本。
[0006] 本發明的技術方案如下：
[0007] -種耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法，步驟如下：
[0008] (1)將100重量份的八甲基環四硅氧烷（D4)和15?200重量份的六乙基環三硅 氧燒（D 3Et)在攪拌速度20?50轉/分的條件下，混合0. 1?0. 5小時，然后升溫至90? 170°C，加入0. 0001?10重量份的催化劑，在攪拌速度5?20轉/分的條件下，聚合0. 5? 1小時，然后加入〇. 001?5重量份的水，攪拌2?3小時，再加入0. 0001?10重量份的中 和劑，攪拌1?2小時，再升溫至180?200°C，在攪拌速度5?20轉/分、壓力1?10Pa 的條件下，脫低沸〇. 5?1小時，制得α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷；
[0009] 所述催化劑為氫氧化鋰、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；
[0010] 所述中和劑為2-氯乙醇、磷酸、乙酸、硅基磷酸酯；
[0011] (2)在攪拌速度為100?1000轉/分鐘的條件下，分別加入步驟⑴制得的 α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷與 白炭黑的重量比為100 :(5?40)，混合均勻后，在70?180°C條件下熱處理0.5?2小時， 冷卻至室溫，制得混合物；
[0012] (3)將步驟⑵制得的混合物在壓力為1?10Pa、轉速為100?1000轉/分鐘的 條件下，攪拌〇. 5?1小時，加入交聯劑，交聯劑與α，ω -二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷的 重量比為（1?10) :1〇〇,繼續在壓力為1?l〇Pa、轉速為100?500轉/分鐘的條件下攪 拌0. 1?1小時，制得耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠；
[0013] 所述步驟（3)中，交聯劑為甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷或二甲基 二乙酰氧基硅烷。
[0014] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中，六乙基環三硅氧烷（D3Et)重量份為：20? 150,催化劑重量份為：0. 001?6,水的重量份為：0. 001?2。
[0015] 根據本發明優選的，所述α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷的結構式如下：
[0016]
【權利要求】
1. 一種耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟如下： (1)將100重量份的八甲基環四硅氧烷（D4)和15?200重量份的六乙基環三硅氧烷 (D3Et)在攪拌速度20?50轉/分的條件下，混合0. 1?0. 5小時，然后升溫至90?170°C， 加入0. 0001?10重量份的催化劑，在攪拌速度5?20轉/分的條件下，聚合0. 5?1小 時，然后加入〇. 001?5重量份的水，攪拌2?3小時，再加入0. 0001?10重量份的中和 齊U，攪拌1?2小時，再升溫至180?200°C，在攪拌速度5?20轉/分、壓力1?10Pa的 條件下，脫低沸〇. 5?1小時，制得α，ω -二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷； 所述催化劑為氫氧化鋰、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； 所述中和劑為2-氯乙醇、磷酸、乙酸、硅基磷酸酯； ⑵在攪拌速度為100?1000轉/分鐘的條件下，分別加入步驟⑴制得的α，ω-二 羥基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷與白炭黑的重 量比為100 : (5?40)，混合均勻后，在70?180°C條件下熱處理0.5?2小時，冷卻至室 溫，制得混合物； (3)將步驟（2)制得的混合物在壓力為1?10Pa、轉速為100?1000轉/分鐘的條 件下，攪拌〇. 5?1小時，加入交聯劑，交聯劑與α，ω -二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷的重 量比為（1?10) :1〇〇,繼續在壓力為1?l〇Pa、轉速為100?500轉/分鐘的條件下攪拌 0. 1?1小時，制得耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠； 所述步驟（3)中，交聯劑為甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷或二甲基二乙 酰氧基硅烷。
2. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中，六乙基環三硅氧烷 (D3Et)重量份為：20?150,催化劑重量份為：0. 001?6,水的重量份為：0. 001?2。
3. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述α，ω-二羥基聚二甲基二乙基硅 氧烷的結構式如下：
其中：m、n為自然數，且rVOn+n) = 0.01?0.99。
4. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟⑵中，α，ω-二羥基聚二甲 基_乙基娃氧燒與白炭黑的重量比為100 : (10?30)。
5. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中，白炭黑為氣相法白炭 黑和/或沉淀法白炭黑。
6. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中，交聯劑與α，ω-二羥 基聚-甲基-乙基娃氧燒的重量比為（1?7) : 100。
7. 如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中，攪拌為采用行星攪拌 機進行攪拌。
【文檔編號】C08G77/16GK104194347SQ201410482732
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】馮圣玉, 馬德鵬, 劉潔, 程陽, 靳朝輝, 于曉晨, 王賢明, 吳連鋒 申請人:山東大學, 海洋化工研究院有限公司