一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料及其制备方法和应用技术

技术编号:26782519 阅读:62 留言:0更新日期:2020-12-22 16:55
本发明专利技术提供一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料及其制备方法和应用。本发明专利技术在增容剂的增容和分散作用下,采用原位聚合的方法,以聚甲基丙烯酸烷基酯为分散相分散在聚硅氧烷网络的连续相中,形成海岛结构,在有机硅聚合物中原位生成了百纳米级的聚甲基丙烯酸酯补强颗粒,实现了综合优异性能的聚甲基丙烯酸烷基酯和硅橡胶的共混聚合物材料的制备,突出改善了硅橡胶的粘接性能与硬度,兼具优异的力学强度与良好的断裂伸长,拓宽了阻尼温域,极大降低硅橡胶的制备成本,并具有较稳定的高温储存性和高温使用性。

【技术实现步骤摘要】
一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料领域,具体涉及一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚合物共混不仅可以改善原有单一聚合物的性能,而且是降低成本的重要技术途径,显示了它特有的优势。聚甲基丙烯酸烷基酯具有高硬度和高强度、成本低廉,但高温发粘、低温韧性差,而有机硅橡胶具有高弹性、耐高低温、耐气候、疏水等优越性质,但强度低,粘接差、硬度低,且成本远高于聚甲基丙烯酸烷基酯。因此,将有机硅橡胶与聚甲基丙烯酸烷基酯有效结合有可能实现优势互补,引起科研工作者和材料生产者的极大关注。目前将聚硅氧烷与聚甲基丙烯酸烷基酯结合主要有两类方法,一类是化学结合方法。Kawakami(Makromol.Chem.1985,186,1203–1211)采用烯官能聚硅氧烷(PDMS)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,将PDMS作为侧链接枝到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)主链上,研究了PMMA表面疏水性的改变。Crivello(J.Polym.Sci.Chem.,1986本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料,其特征在于,所述共混聚合物材料微观为海岛结构,其包括分散相和连续相,其中,所述分散相为聚甲基丙烯酸烷基酯,所述连续相为聚硅氧烷网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚甲基丙烯酸烷基酯与硅橡胶的共混聚合物材料,其特征在于,所述共混聚合物材料微观为海岛结构,其包括分散相和连续相,其中,所述分散相为聚甲基丙烯酸烷基酯,所述连续相为聚硅氧烷网络。


2.根据权利要求1所述的共混聚合物材料,其特征在于,所述聚甲基丙烯酸烷基酯为聚甲基丙烯酸烷基酯颗粒,优选颗粒的尺寸为100nm~1500nm;
优选地,所述聚甲基丙烯酸烷基酯颗粒与所述聚硅氧烷网络之间存在纳米级的扩散层,所述扩散层为聚甲基丙烯酸烷基酯链段扩散层;
优选地,所述扩散层的厚度为1nm-50nm;
优选地,所述共混聚合物材料具有宏观均相,微观分相的分散体系;
优选地,所述聚甲基丙烯酸烷基酯颗粒与所述聚硅氧烷网络无化学键合或仅存在极少量的化学键合;例如,所述化学键合的量不高于1%;
优选地,所述共混聚合物材料能在高温下存储,所述高温为不超过180℃,所述存储的时间为40~120h;
优选地,所述共混聚合物材料的原料包括如下组分:甲基丙烯酸烷基酯单体、聚硅氧烷、和增容剂;
优选地,所述共混聚合物材料由所述甲基丙烯酸烷基酯单体在增容剂作用下,分散于聚硅氧烷溶液中经原位聚合反应、交联固化制备而成;
优选地,所述甲基丙烯酸烷基酯单体的质量为所述聚硅氧烷的1%~40%,优选为20%~40%。


3.根据权利要求1或2所述的共混聚合物材料,其特征在于,所述增容剂为溶度参数介于聚甲基丙烯酸烷基酯和聚二甲基硅氧烷之间(溶度参数δ为7.5-9.5卡0.5/厘米1.5)的溶剂;
优选地,所述增容剂为甲苯、乙苯、异丙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、三氯乙烷、氯乙烷中的任意一种或多种;
优选地,所述增容剂与所述聚硅氧烷质量的质量体积比(g/mL)为1:(0.1~10),优选为1:(0.1~5);
优选地,所述增容剂的量随所述聚硅氧烷粘度的增大而增大;
优选地,所述原位聚合反应为增容原位自由基聚合反应;优选地,所述原位聚合反应在自由基引发剂作用下进行;
优选地,所述聚硅氧烷包括如式(I)所示结构的聚合物:



式(I)中,R1选自羟基、C1-10烷基、C2-10烯基中的任一种;R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9相同或不同,彼此独立地选自H、C1-10烷基、C2-10烯基、C6-14芳基、C2-10烯基、被一个或多个Rs取代的C1-10烷基中的任意一种或多种,所述Rs选自卤素、氰基中的任意一种或多种;
m、n、q相同或不同,彼此独立地选自0~10000的数,且不同时为0;
优选地,所述聚硅氧烷中还进一步包括填料,所述填料为补强填料,所述补强填料优选为MQ树脂、白炭黑中的至少一种;
优选地,所述聚硅氧烷中,所述填料的质量百分数为30%~60%,优选为45%~55%;
优选地,所述聚硅氧烷的粘度范围为500~800000cp,优选为4000-5000...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志杰黄彬戴丽娜张学忠汪倩孔书轩
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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