专利名称：一种有机硅材料及其硫化方法
技术领域：
本发明涉及一种有机硅材料及其硫化方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术：
有机硅材料近10年来发展非常快，广泛应用于社会生产和日常生活的各个方面， 如电子、医药、电力、建筑、汽车等行业的各种材料和日常制品等。按物理性质，有机硅材料 可以分为三类，有机硅树脂、有机硅橡胶和有机硅油。除了有机硅油，有机硅材料必须固化 成型才能实现其使用价值。有机硅树脂和有机硅橡胶在储存期均属于线形高分子或高分子 预聚物，使用时通过活性基团之间的作用形成体形高分子，得到不同形状和性能的制品或 涂层等。因此，有机硅树脂和有机硅橡胶的硫化过程是非常重要的。有机硅材料常用的交联固化机理有三种①高温自由基硫化机理，通常利用过氧化物生成自由基引发双键和亚甲基自由基 之间的交联
HRO·HΜ
三 Si—C=CH2——-^Si-C-CH2. ^Si-C-CH2
OR \^r
三Si—CH3^Si-CH2. ^^ 三Si—CH2;②硅氢加成硫化机理，通过双键和硅氢键的加成形成交联点
HPtH2 H2
=Si-C=CH2 + H—Si 三--=Si-C——C——Si 三.
③室温硅羟基缩合硫化机理，在硅羟基的参与下由两个硅羟基之间缩合形成交联占.
^ \\\ ·^ Si-0R+H0-Si 三—三 Si-O-Si =。此外，还有光固化的机理，处于发展过程中，应用范围窄，存在不能深度硫化的缺
点ο 目前采用的有机硅材料硫化体系能够满足用户的大部分要求。但上述三种硫化体 系各有其缺陷。高温自由基硫化过程需要加入固化引发剂。固化引发剂是一些有机过氧化 物。用得最多的是双-2，5，即2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基过氧基己烷。引发剂残留成为硅 橡胶的一个不稳定成分，有些对人体有一定的毒害作用。由于过氧化物催化剂的用量为生 胶量的左右，这种危险性更加值得考虑。因此，在医用材料领域基本上不采用这种硫化 机理。硅氢加成硫化没有残留毒性分子的问题，比较安全。但是力学强度比高温自由基硫 化类型的硅橡胶差，而且由于硫化活性太高，基本上不能以单组份形式储存。只能以双组分 形式储存，使用时就地混合。这使应用非常不便。室温硅羟基缩合硫化需要加入催化剂，通 常为有机锡或有机钛的化合物。有机金属化合物通常都有一定的毒性。这也限制了它的应 用。
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因此，研究者希望研制出一种新型的硫化体系，克服上述种种不足，取代目前的有 机硅材料硫化过程。本发明提出的环氧基团和氨基开环加成硫化，就是一种尝试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种新型的有机硅材 料硫化体系。为解决上述技术问题，本发明提供下面技术方案首先提供一种有机聚硅氧烷，主要为含两个或两个以上有机硅烷水解制备的有机 硅树脂或线形有机硅油，其结构如下式所示
权利要求
一种有机聚硅氧烷，结构如下式所示式中R1为含碳原子数为1 30的饱和烷基；R2为含碳原子数为1 30的饱和烷基，或由单官能团、二官能团、三官能团、四官能团硅烷中的一种或几种共聚形成的聚硅氧烷硅氧基，m、n、f为正整数。FDA0000031181170000011.tif
2.权利要求1所述有机聚硅氧烷的制备方法，其特征在于采用氨水作为催化剂，含环 氧基团的硅烷和含两个或两个以上可水解官能团的有机硅烷共水解，并以三甲基甲氧基硅 烷作为封端剂。
3.权利要求2所述有机聚硅氧烷的制备方法，其特征在于催化剂的体积浓度在 I-IOOppm0
4.权利要求1所述的有机聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于以笼型氨基倍半硅氧烷 作为交联剂，将有机聚硅氧烷和交联剂溶于非水极性溶剂中，然后将二者混合，将溶剂慢慢 蒸发，形成均相体系，再在温度120-150°C下放置20-60min，即可完成硫化。
5.如权利要求4所述的有机聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于溶剂的用量为有机聚硅 氧烷和交联剂总体积的1-10倍。
6.如权利要求4或5所述的有机聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于非水极性溶剂为乙 醇、丙酮或异丙醇。
全文摘要
本发明涉及有机硅材料领域，提供一种有机聚硅氧烷及其制备方法采用氨水作为水解催化剂，含环氧基团的硅烷和含两个或两个以上可水解官能团的有机硅烷共水解，并以三甲基甲氧基硅烷作为封端剂。其硫化方法为以笼型氨基倍半硅氧烷作为交联剂，将有机聚硅氧烷和交联剂溶于非水极性溶剂中，然后将二者混合，将溶剂慢慢蒸发，形成均相体系，再在温度120-150℃下放置20-60min，即可完成硫化。采用本发明方法制备的固化树脂体系，具有储存期长等优点。
文档编号C08K5/549GK101974158SQ20101053414
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者廖俊, 张先亮, 董亚巍, 黄荣华 申请人:武汉大学