铁氰基硅树脂耐热液体填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁氰基硅树脂耐热液体填料及其制备方法，属于有机硅材料制备技术领域。其技术方案为：包括以下步骤：S1：将铁氰化合物溶解在水中形成铁氰化合物溶液；S2：将铁氰化合物溶液逐滴加入到氯丙基硅氧烷中进行反应；S3：反应结束后，脱低即得产物。本发明专利技术所制备的铁氰基硅树脂为液态，有机

【技术实现步骤摘要】
铁氰基硅树脂耐热液体填料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机硅材料制备
，具体涉及一种铁氰基硅树脂耐热液体填料及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅橡胶在使用过程中受到光、热、氧气等因素的影响会发生老化，从而逐渐失去使用价值。在无氧高温密闭状态下，硅橡胶主要发生断裂、重排反应，生成直链低聚物和低分子环状聚硅氧烷，使硅橡胶变软、发粘；在有氧高温开放环境中，硅橡胶主要发生侧基氧化反应，引起分子结构改变，导致过度交联，使硅橡胶变硬、变脆。通过添加耐热助剂，如三氧化二铁、稀土元素等可以抑制硅橡胶的侧链交联。其中，向硅橡胶中加入耐热填料是最为有效、经济、方便快捷的方法。例如，专利技术专利(CN201810765805.3)公布了一种新型高强度硅橡胶防火防腐密封材料，以氧化铝和喷雾炭黑为耐热填料，提高了整体的防火、防腐和密封性能；专利技术专利(CN201210281372.7)公布了一种液体硅橡胶组合物，加入纳米二氧化钛/氧化铁复合型耐热填料，可有效改善硅橡胶耐老化性能；专利技术专利(CN201210281372.7)公布了一种脱丙酮型室温硫化氟硅密封剂，以氧化铁、氧化铈为耐热填料，具有出色的耐热老化性能，可以在高温下长时间使用。另外，一些导热材料(如碳化硅、氮化硅等)也能提高硅橡胶在空气中的热稳定性。由于这些导热材料具有较高的导热系数，且不含酸、碱、水和羟基等导致硅橡胶主链降解的成分，加入到硅橡胶中同样能起到提高去热稳定性的作用。其中，氧化铁是最为常用的耐热填料。
[0003]硅树脂是一种热固性树脂，具有优异的热稳定性。在硅橡胶中加入硅树脂，由于其支化分子结构破坏了硅橡胶的螺旋结构，抑制硅氧链中Si
‑
O键的重排，降低了硅橡胶的热降解速度，可提高热稳定性。此外，在硅橡胶中加入少量硅氮类化合物(如六甲基二硅氮烷、六苯基环三硅氮烷等)，能够消除硅橡胶中存在的微量水分和硅羟基，抑制硅橡胶硅氧链的热重排降解反应，从而提高硅橡胶的耐热性。
[0004]无机耐热填料作为硅橡胶的添加助剂，由于与液体硅橡胶之间存在固液两相不相容，导致无机耐热填料的分散性不好。液态硅树脂虽然与液体硅橡胶相容，但由于链结构本质依然为硅氧链，对耐热性的改善十分有限。硅氮类化合物起到耐热性能的关键在于消除体系中的微量水分和硅羟基，而自身并不具有耐热的性能，且容易分解和价格昂贵。因此，将有机
‑
无机进行杂化，在结合多方优点的基础上开发新型的液态耐热填料将对硅橡胶性能的提升大有帮助。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种铁氰基硅树脂耐热液体填料及其制备方法，所制备的铁氰基硅树脂为液态，有机
‑
无机的复合结构提高了耐热性能，制备工艺简单，副产物仅为甲醇或乙醇，不产生任何有毒有害物质，环境友好，适于大规模工业化生产，应用前景广阔。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种铁氰基硅树脂耐热液体填料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将铁氰化合物溶解在水中形成铁氰化合物溶液；
[0008]S2：将铁氰化合物溶液逐滴加入到氯丙基硅氧烷中进行反应；
[0009]S3：反应结束后，脱低即得产物。
[0010]优选地，所述铁氰化合物为铁氰化钾、亚铁氰化钾、铁氰化钠、亚铁氰化钠中的一种或多种。
[0011]优选地，所述铁氰化合物为铁氰化钾。
[0012]优选地，步骤S1中，铁氰化合物与水的质量比为1：(1
‑
10)。
[0013]优选地，步骤S1中，铁氰化合物与水的质量比为1：(2
‑
8)。
[0014]优选地，步骤S2中，氯丙基硅氧烷为氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种。
[0015]优选地，步骤S2中，氯丙基硅氧烷为氯丙基三甲氧基硅烷和氯丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0016]优选地，步骤S2中，铁氰化合物与氯丙基硅氧烷的物质的量比为1：(2
‑
10)。
[0017]优选地，步骤S2中，铁氰化合物与氯丙基硅氧烷的物质的量比为1：(3
‑
8)。
[0018]优选地，步骤S2中，反应温度为50
‑
100℃，反应时间为3
‑
12h。
[0019]优选地，步骤S2中，反应温度为60
‑
90℃，反应时间为4
‑
10h。
[0020]优选地，步骤S3中，脱低采用减压蒸馏的方式进行。
[0021]优选地，所述减压蒸馏的温度为75
‑
90℃，真空度小于
‑
0.07Mpa；优选地，所述减压蒸馏的温度为80
‑
85℃，真空度小于
‑
0.08Mpa。
[0022]另一方面，本专利技术还提供了利用前述方法制备得到的铁氰基硅树脂耐热液体填料。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0024]1.本专利技术所制备的铁氰基硅树脂为液态，有机
‑
无机的复合结构提高了耐热性能，制备工艺简单，副产物仅为甲醇或乙醇，不产生任何有毒有害物质，环境友好，适于大规模工业化生产，应用前景广阔。
[0025]2.本专利技术中的铁氰基与硅树脂的比例易于调节，铁氰基的配位结构抑制了硅氧链中Si
‑
O键的重排，提高了高温下的结构稳定性。
[0026]3.本专利技术所制备的铁氰基硅树脂作为硅橡胶的耐热液体填料，性能优异，无需额外添加其他耐热填料，与硅橡胶的兼容性良好。
附图说明
[0027]图1为实施例1制得的铁氰基硅树脂的红外谱图。
具体实施方式
[0028]实施例1
[0029](1)将33g铁氰化钾溶解到120g水中形成溶液；
[0030](2)在三口烧瓶中加入100g的氯丙基三甲氧基硅烷，升温至70℃；
[0031](3)用恒压滴液漏斗逐滴滴加铁氰化钾水溶液，控制滴加速度保持1d/2s，反应6h；反应结束后在80℃、
‑
0.08Mpa下减压蒸馏(脱醇和水)至无馏分产生，得到黄褐色液体产物，收率89.4％。
[0032]本实施例制得的铁氰基硅树脂的红外谱图如图1所示，图1中3392cm
‑1为羟基特征吸收峰，2939cm
‑1和2858cm
‑1分别为亚甲基和甲基特征峰，1093cm
‑1为Si
‑
O
‑
Si的特征峰，这说明形成了硅树脂的结构。2065cm
‑1为
‑
C≡N
‑
特征峰，692cm
‑1为Fe
‑
C特征峰，这说明存在铁氰基的基团。1199cm
‑1为
‑
C
‑
N
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铁氰基硅树脂耐热液体填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将铁氰化合物溶解在水中形成铁氰化合物溶液；S2：将铁氰化合物溶液逐滴加入到氯丙基硅氧烷中进行反应；S3：反应结束后，脱低即得产物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁氰化合物为铁氰化钾、亚铁氰化钾、铁氰化钠、亚铁氰化钠中的一种或多种；优选地，所述铁氰化合物为铁氰化钾。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，铁氰化合物与水的质量比为1：(1
‑
10)；优选地，步骤S1中，铁氰化合物与水的质量比为1：(2
‑
8)。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，氯丙基硅氧烷为氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯丙基甲基二乙氧基硅烷中的任意一种；优选地，步骤S2中，氯丙基硅氧烷为氯丙基三甲氧基硅烷和氯丙基甲基二甲氧基硅烷。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，铁氰化合物与氯丙基硅氧烷的物质的量比为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，王光祥，曾庆铭，窦国梁，
申请(专利权)人：山东共聚有机硅技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：