专利名称：环二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制备方法与应用。
背景技术：
用于航空航天等领域的阻尼材料需要适应温度变化大、生热高等恶劣环境的苛刻要求，硅橡胶具有丁基橡胶、氯丁橡胶等常规粘弹性阻尼材料不具备的耐高低温和长寿命耐老化优异性能，因而成为特殊应用环境中首选的阻尼材料。然而，一般的硅橡胶损耗因子低(约0. 05至0. I)、有效阻尼温度范围窄，需要对其进行改进，主要方法有往硅橡胶中添加云母、石墨、蛭石、白炭黑等无机填料，或者位阻胺、位阻酚等有机杂化小分子；将硅橡胶与丁基橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯、聚丁二烯、三元乙丙橡胶、聚氨酯、环氧树脂等共混；制备双酹A聚帆、聚对轻基苯乙烯、聚苯醚、聚对轻基苯乙烯、聚己醚、二异氰酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚丙二醇等与聚硅氧烷之间的二元或多元共聚物或互穿网络聚合物。尽管添加无机填料、与其它聚合物共混或共聚等传统方法能拓宽阻尼温域，但材料协同作用往往较差；互穿聚合物网络可产生较好的协同效应，却存在工艺复杂、溶剂残余、成本高等不足；添加有机杂化小分子的研究尚不成熟。环二硅氮烷结构是一类本身具有耐高温性质，同时还可提高材料耐高温性能的四元环结构，谢择民等(谢择民，李其山，王金亭，谢祖寿，高分子通讯，1979，4，215-223)和朱阳平等(朱阳平，郭丽，张志杰，谢择民，J ApplPolym Sci. 2007，103,611-617)用端羟基环二硅氮烷与端胺基硅氧烷缩合的方法，分别制备了含有不同基团的、具有良好耐高温性能的环二硅氮烷-硅氧烷共聚物。但上述合成方法存在实验条件苛刻、产率低等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种环二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制备方法与应用。本发明提供的环二硅氮烷-硅氧烷共聚物，其结构通式如式I所示，
权利要求
1.式I所示无规共聚物，
2.根据权利要求I所述的共聚物，其特征在于 所述式I中，X为I至5的整数； y为5至20的整数； z为3至10的整数； 所述式I所示无规共聚物的数均分子量为I. 38 X 104g/moI至2. 45X 104g/mol，分子量分布 Mw/Mn* I. 40-2. 15。
3.—种权利要求I或2所述式I所示无规共聚物的制备方法，包括如下步骤在催化剂存在的条件下，将式II所示端乙烯基环二硅氮烷与式III所示端氢硅氧烷混匀进行硅氢加成反应，反应完毕得到所述式I所示无规共聚物；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述式II所示端乙烯基环二硅氮烷与式III所示端氢硅氧烷的投料摩尔比为1-1. 2 I。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于所述硅氢加成反应在无溶剂的条件下或在溶剂中进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、二乙二醇二甲醚、苯、氯苯、甲苯、二甲苯、石油醚、正戊烷、正己烷、环己烷和正庚烷中的至少一种。
7.根据权利要求3-6任一所述的方法，其特征在于所述催化剂选自下述至少一种Pt(PPh3)4'Pt(PH3)2' 乙酰丙酮镍、 由摩尔比为I : I的CoCl2和TMEDA组成的混合物、 由摩尔比为I : 3的Cu2O和TMEDA组成的混合物、 由质量比为I : 99的H2PtClf^P配位剂组成的混合物； 所述催化剂的用量为所述式II所示端乙烯基环二硅氮烷与式III所示端氢硅氧烷总质量的 O. 01%。-O. I0Z00o
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述配位剂选自异丙醇、四氢呋喃、邻苯二甲酸二乙酯、二甲基甲酰胺、1，3-二乙烯基_1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，5-二乙烯基-1，1，3，3，5，5-六甲基三硅氧烷和1，7-二乙烯基_1，1，3，3，5，5，7，7-八甲基四硅氧烷中的至少一种。
9.根据权利要求3-8任一所述的方法，其特征在于所述硅氢加成反应步骤中，温度为30至100°C，时间为10-120分钟。
10.权利要求I或2所述式I所示无规共聚物在制备硅橡胶中的应用； 含有权利要求I或2所述式I所示无规共聚物的硅橡胶。
全文摘要
本发明公开了一种环二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制备方法与应用。该共聚物的结构如式I所示，其中R1至R8为甲基或苯基，x为1至10，y为1至30，z为1至15。该共聚物的合成方法是端乙烯基环二硅氮烷与端氢硅氧烷在催化剂和加热条件下进行硅氢加成。该方法反应条件温和，后处理简单，对设备要求不苛刻，产物在常温下为蜡状、软膏状或粘稠液体，并且可溶于大多数普通有机溶剂，加工性能良好。共聚物可用于提高硅橡胶的阻尼性能，添加该共聚物的硅橡胶在一定温度范围内的阻尼系数(tanδ)优于未添加的硅橡胶。
文档编号C08L83/14GK102977374SQ20121052076
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者张志杰, 吕臻, 刘本生, 郑艳, 戴丽娜, 张学忠, 谢择民 申请人:中国科学院化学研究所