耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种室温硫化硅橡胶的制备方法，步骤如下：(1)将八甲基环四硅氧烷和六乙基环三硅氧烷混合后升温，加入催化剂聚合，然后加入水，搅拌后再加入中和剂，升温后低沸，制得α,ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷；(2)分别加入α,ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，混合均匀后，热处理，冷却至室温，制得混合物；(3)将混合物搅拌，加入交联剂反应，制得耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶。本发明制备的耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶，产品稳定，具有优异的力学性能及耐低温特性。
【专利说明】耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种室温硫化硅橡胶的制备方法，具体地说是一种耐低温脱酸型室温 硫化硅橡胶的制备方法，属于特种橡胶生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 室温硫化硅橡胶制备简单、使用方便、种类繁多、适用面广、可就地成型等优点，因 此作为胶黏剂、密封剂、现场成型材料等广泛应用在建筑、电子、汽车等领域。随着这些领域 的深入发展，对室温胶的性能提出了更高的要求，尤其在航空航天领域，要求橡胶制品具有 优异的耐低温性能。影响橡胶耐低温性能的两个重要因素是玻璃化转变和结晶。在所有的 橡胶种类中，硅橡胶具有最低的玻璃化转变温度（T g)，是耐低温性最好的橡胶。然而，硅橡 胶分子链的规整性导致硅橡胶在一定低温下结晶，限制了硅橡胶在更低温领域的应用。
[0003] Babu等采用共聚法合成了聚二甲基二苯基硅氧烷。由于共聚单元的加入，破坏了 聚硅氧烷分子链的规整性，该聚硅氧烷为非结晶聚合物。但是苯基的加入，使该聚硅氧烷的 Tg升高。当聚合物中苯基含量为9 %时，Tg仅为_108°C，并且随着苯基含量的增加，聚合物 的！；明显升高。
[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烧。经DSC表征，当 苯基含量为8%时，聚硅氧烷为非结晶聚合物，且T g为_127°C。但是由于该聚合物中乙基 含量很高，使该聚合物的生产成本明显增加，不利于推广应用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶的制备方法。该方法制 备的硅橡胶低温性能优异，并且降低了该类硅橡胶的生产成本。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] -种耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶的制备方法，步骤如下：
[0008] (1)将100重量份的八甲基环四硅氧烷（D4)和15?200重量份的六乙基环三硅 氧烧（D 3Et)在搅拌速度20?50转/分的条件下，混合0. 1?0. 5小时，然后升温至90? 170°C，加入0. 0001?10重量份的催化剂，在搅拌速度5?20转/分的条件下，聚合0. 5? 1小时，然后加入〇. 001?5重量份的水，搅拌2?3小时，再加入0. 0001?10重量份的中 和剂，搅拌1?2小时，再升温至180?200°C，在搅拌速度5?20转/分、压力1?10Pa 的条件下，脱低沸〇. 5?1小时，制得α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷；
[0009] 所述催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、四甲基氢氧化铵,或者这 些物质的硅醇盐；
[0010] 所述中和剂为2-氯乙醇、磷酸、乙酸、硅基磷酸酯；
[0011] (2)在搅拌速度为100?1000转/分钟的条件下，分别加入步骤⑴制得的 α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷与 白炭黑的重量比为100 :(5?40)，混合均匀后，在70?180°C条件下热处理0.5?2小时， 冷却至室温，制得混合物；
[0012] (3)将步骤⑵制得的混合物在压力为1?10Pa、转速为100?1000转/分钟的 条件下，搅拌〇. 5?1小时，加入交联剂，交联剂与α，ω -二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷的 重量比为（1?10) :1〇〇,继续在压力为1?l〇Pa、转速为100?500转/分钟的条件下搅 拌0. 1?1小时，制得耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶；
[0013] 所述步骤（3)中，交联剂为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] 根据本发明优选的，所述步骤（1)中，六乙基环三硅氧烷（D3Et)重量份为：20? 150,催化剂重量份为：0. 001?6,水的重量份为：0. 001?2。
[0015] 根据本发明优选的，所述α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷的结构式如下：
[0016]
【权利要求】
1. 一种耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤如下： (1)将100重量份的八甲基环四硅氧烷（D4)和15?200重量份的六乙基环三硅氧烷 (D3Et)在搅拌速度20?50转/分的条件下，混合0. 1?0. 5小时，然后升温至90?170°C， 加入0. 0001?10重量份的催化剂，在搅拌速度5?20转/分的条件下，聚合0. 5?1小 时，然后加入〇. 001?5重量份的水，搅拌2?3小时，再加入0. 0001?10重量份的中和 齐U，搅拌1?2小时，再升温至180?200°C，在搅拌速度5?20转/分、压力1?10Pa的 条件下，脱低沸〇. 5?1小时，制得α，ω -二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷； 所述催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、四甲基氢氧化铵，或者这些物 质的硅醇盐； 所述中和剂为2-氯乙醇、磷酸、乙酸、硅基磷酸酯； ⑵在搅拌速度为100?1000转/分钟的条件下，分别加入步骤⑴制得的α，ω-二 羟基聚二甲基二乙基硅氧烷和白炭黑，α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷与白炭黑的重 量比为100 : (5?40)，混合均匀后，在70?180°C条件下热处理0.5?2小时，冷却至室 温，制得混合物； (3)将步骤（2)制得的混合物在压力为1?10Pa、转速为100?1000转/分钟的条 件下，搅拌〇. 5?1小时，加入交联剂，交联剂与α，ω -二羟基聚二甲基二乙基硅氧烷的重 量比为（1?10) :1〇〇,继续在压力为1?l〇Pa、转速为100?500转/分钟的条件下搅拌 0. 1?1小时，制得耐低温脱酸型室温硫化硅橡胶； 所述步骤（3)中，交联剂为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. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)中，六乙基环三硅氧烷 (D3Et)重量份为：20?150,催化剂重量份为：0. 001?6,水的重量份为：0. 001?2。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述α，ω-二羟基聚二甲基二乙基硅 氧烷的结构式如下：
其中：m、n为自然数，且rVOn+n) = 0.01?0.99。
4. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤⑵中，α，ω-二羟基聚二甲 基_乙基娃氧烧与白炭黑的重量比为100 : (10?30)。
5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)中，白炭黑为气相法白炭 黑和/或沉淀法白炭黑。
6. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3)中，交联剂与α，ω-二羟 基聚-甲基-乙基娃氧烧的重量比为（1?7) : 100。
7. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3)中，搅拌为采用行星搅拌 机进行搅拌。
【文档编号】C08G77/16GK104194347SQ201410482732
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】冯圣玉, 马德鹏, 刘洁, 程阳, 靳朝辉, 于晓晨, 王贤明, 吴连锋 申请人:山东大学, 海洋化工研究院有限公司