一种环氧基硅氧烷、环氧基聚硅氧烷-硅橡胶复合物、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术属于有机硅材料技术领域，具体涉及一种环氧基硅氧烷、环氧基聚硅氧烷

【技术实现步骤摘要】
一种环氧基硅氧烷、环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物、其制备方法及其用途


[0001]本专利技术属于有机硅材料
，具体涉及一种环氧基硅氧烷、环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物、其制备方法及其用途。

技术介绍

[0002]硅橡胶是指聚有机硅氧烷，其主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有有机基团。从结构上看，这一类化合物属于半无机半有机的高分子化合物，其兼具有机聚合物和无机聚合物的特性。硅橡胶具有耐热老化、耐紫外老化、透光率高和高柔性等优点。因此，其在建筑、电子、模具和汽车等行业，尤其是在航天航空飞行器上等对材料柔性，粘接性和热稳定性要求高的领域有着广泛的应用。
[0003]虽然硅橡胶应用较为广泛，然而其存在力学性能较差、粘接性能较弱的缺点，这些缺点仍然大大限制了硅橡胶材料的应用范围。因此，在硅橡胶相关的研究中，如何提升硅橡胶的力学性能和粘接性能是一个非常重要的课题。
[0004]针对上述问题，中国专利技术专利申请“CN201710475344.1侧基含环氧基的乙烯基苯基聚硅氧烷树脂的制备及应用”提供了一种环氧基的三烷氧基硅烷化合物、含有烯基的三烷氧基硅烷化合物和二苯基硅二醇缩合得到的侧基含环氧基的乙烯基苯基聚硅氧烷树脂。其通过向聚硅氧烷树脂中引入环氧基，实现了提高聚硅氧烷树脂折光指数和硬度的目的。然而，通过该方法制备出来的材料为聚硅氧烷树脂，是一种硬质材料，其硬度大，性质接近硬树脂材料，其断裂伸长率低，不能满足柔性防热涂层的要求。并且该申请专利使用的缩聚反应，通常难以控制，产物纯度和分子量难以准确调控，不适宜在工业上高精尖领域大规模应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种环氧基硅氧烷、环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物、其制备方法及其用途，目的在于合成特定的环氧基硅氧烷，并将该环氧基硅氧烷用于与硅橡胶共同固化，实现改性硅橡胶的环氧基硅氧烷的目的，使得改性后的硅橡胶的力学性能和粘接性能得到提高。
[0006]一种环氧基聚硅氧烷，所述环氧基聚硅氧烷结构式如式I所示：
[0007][0008]其中，R为1
‑
20个重复单元A和50
‑
200个重复单元B聚合而成；
[0009]所述重复单元A为：其中，R
A
选自被至少一个环氧乙烷基取代的如下基团：C1‑
C
10
的烷基、C1‑
C
10
的醚基，所述C1‑
C
10
的烷基或C1‑
C
10
的醚基可进一步被C6‑
C
10
芳基取代；
[0010]所述重复单元B为：
[0011]优选的，所述重复单元A为：
[0012]优选的，所述环氧基硅氧烷的数均分子量为5000
‑
50000，和/或，所述环氧基硅氧烷的多分散性为1
‑
5。
[0013]优选的，所述环氧基硅氧烷的环氧值为0.1
‑
0.5mol/100g。
[0014]本专利技术还提供一种环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物，它是由如下重量份的原料复合而成：
[0015]乙烯基硅油10
‑
1000份，
[0016]上述环氧基聚硅氧烷10
‑
30份。
[0017]优选的，它是由如下重量份的原料复合而成：
[0018]乙烯基硅油100份，
[0019]上述环氧基聚硅氧烷20份。
[0020]优选的，所述乙烯基硅油的乙烯基含量0.05
‑
0.2wt.％，粘度6000
‑
10000cst。
[0021]本专利技术还提供环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物的制备方法，包括如下步骤：
[0022](1)将所述硅橡胶和所述环氧基聚硅氧烷混合；
[0023](2)加入硅橡胶固化剂、硅橡胶催化剂、环氧固化剂和环氧固化促进剂，固化，即得。
[0024]上述所述硅橡胶固化剂选自含氢硅油、含氢聚硅氧烷或含氢聚硅氮烷中的至少一种；和/或，所述硅橡胶催化剂选自Pt催化剂、卡斯特铂催化剂、六氯铂酸催化剂中的至少一种；和/或，所述环氧固化剂选自甲基纳迪克酸酐、甲基四氢苯酐或纳迪克酸酐中的至少一种；和/或，所述环氧固化促进剂选自2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚、三亚乙基二胺或环烷酸锌中的至少一种；
[0025]和/或，步骤(2)的具体过程为，在50
‑
100℃下加入硅橡胶固化剂、硅橡胶催化剂、环氧固化剂和环氧固化促进剂，真空除气泡，90
‑
220℃下固化，即得。
[0026]本专利技术还提供环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物在在制备耐高温粘接剂、柔性防热涂层或耐烧蚀基体材料中的用途。
[0027]本专利技术还提供上述环氧基硅氧烷的制备方法，其是通过含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚通过如下反应进行制备：
[0028][0029]其中，R`为1
‑
20个重复单元A`和50
‑
200个重复单元B聚合而成；
[0030]所述重复单元A`为：
[0031]优选的，所述含氢硅油的含氢量为0.30
‑
0.40mol/100g。
[0032]优选的，所述含氢硅油与所述烯丙基缩水甘油醚的用量比例为重量比20：(5
‑
20)。
[0033]优选的，所述反应的溶剂为甲苯、二甲苯、正己烷或环己烷中的至少一种；和/或，所述反应的温度为50
‑
100℃；和/或，所述反应的时间为1
‑
7h；和/或，所述反应的催化剂为铂催化剂、六氯铂酸催化剂或卡斯特铂催化剂中的至少一种。
[0034]本专利技术还提供上述环氧基硅氧烷用于改性硅橡胶的用途。
[0035]优选的，所述硅橡胶为乙烯基硅橡胶。
[0036]本专利技术中提供的化合物和衍生物可以根据IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)或CAS(化学文摘服务社，Columbus，OH)命名系统命名。
[0037]关于本专利技术的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。
[0038]“取代”是指分子中的氢原子被其它不同的原子或分子所替换。
[0039]碳氢基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如，前缀C
a
‑
C
b
烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。因此，例如，“C1‑
C4烷基”是指包含1
‑
4个碳原子的烷基。特别地，用“C0‑
C
b”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧基聚硅氧烷，其特征在于：所述环氧基聚硅氧烷结构式如式I所示：其中，R为1
‑
20个重复单元A和50
‑
200个重复单元B聚合而成；所述重复单元A为：其中，R
A
选自被至少一个环氧乙烷基取代的如下基团：C1‑
C
10
的烷基、C1‑
C
10
的醚基，所述C1‑
C
10
的烷基或C1‑
C
10
的醚基可进一步被C6‑
C
10
芳基取代；所述重复单元B为：2.按照权利要求1所述的环氧基聚硅氧烷，其特征在于：所述重复单元A为：3.按照权利要求1所述的环氧基聚硅氧烷，其特征在于：所述环氧基硅氧烷的数均分子量为5000
‑
50000，和/或，所述环氧基硅氧烷的多分散性为1
‑
5。4.按照权利要求1所述的环氧基聚硅氧烷，其特征在于：所述环氧基硅氧烷的环氧值为0.1
‑
0.5mol/100g。5.一种环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复合物，其特征在于，它是由如下重量份的原料复合而成：乙烯基硅油10
‑
1000份，如权利要求1
‑
4任一项所述的环氧基聚硅氧烷10
‑
30份。6.按照权利要求5所述的环氧基聚硅氧烷
‑
硅橡胶复...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁梅，汪远，邹华维，陈洋，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：