一种有机硅匀泡剂、泡沫硅橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子新材料技术领域，具体涉及一种有机硅匀泡剂、泡沫硅橡胶及其制备方法和应用。一种有机硅匀泡剂，包括如下结构式：其中，R

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅匀泡剂、泡沫硅橡胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子新材料
，具体涉及一种有机硅匀泡剂、泡沫硅橡胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前有机硅泡沫硅橡胶体系的粘度多数在5Pa
·
s以上，所采用的泡沫稳定剂多为常规的聚醚改性硅油、氟碳等表面活性剂，该类助剂或者乳化能力弱、或者不能有效降低硅橡胶相与气体相之间的界面张力，应用在低粘度发泡硅橡胶体系，容易产生气泡融合、变大，气体逃逸从而降低发泡倍率，而且泡孔的均一性较差，严重者气泡完全消失，达不到稳定泡沫的目的。
[0003]有机硅材料在发泡过程中气体的逃逸和融合是影响产品性能的关键因素，均一、细腻的泡孔结构有利于提高泡沫硅胶的综合性能。鉴于此，目前亟待确定一种有机硅匀泡剂，其具有合成方法简便、环保、成本低等优点，应用于低粘度(2000～3000mPa
·
s)有机硅发泡灌封体系，使得产品具有高的发泡倍率、均匀的泡孔结构，从而提高硅胶泡沫的闭孔率、回弹和压缩性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种有机硅匀泡剂，具有良好的气泡稳定性，泡孔均一性好。
[0005]本专利技术还提出了上述有机硅匀泡剂的制备方法和应用。
[0006]本专利技术进一步提出一种具有上述的有机硅匀泡剂的泡沫硅橡胶及其应用。
[0007]本专利技术的第一方面，提出一种有机硅匀泡剂，包括如下结构式：
[0008][0009]其中，R
f
为含氟烃基；0.5＜m+n+r+g+p+q＜5，m＞0，n＞0，p+q＞0，r+g≥0；
[0010]x≥0，y≥0，R为C1～C10的烷烃基或C1～C10酰基；
[0011]R1、R2、R3为C1～C8的烷烃基或苯基，R1、R2、R3中至少一个为苯基。
[0012]根据本专利技术的第一方面，本专利技术至少具有如下的有益效果：
[0013]本专利技术的有机硅匀泡剂为具有两亲结构的多官能树脂型共聚物，分子结构中的含氟烷烃链段具有低表面能的性质，可以有效降低泡沫硅橡胶中液固相与气体之间的表面张力，提高泡孔的均一性；分子结构中的聚醚链段，具有较强的乳化能力，能够增强泡沫硅橡胶中各组分的相容性；而且分子结构中含有苯基有机硅链段，与有机硅体系(硅橡胶)具有较好的相容性。本专利技术的有机硅匀泡剂适用于低粘度有机硅泡沫体系，具有良好的起泡稳
定性，得到的泡沫体泡孔均一、闭孔率高、回弹性能和隔热性能优异。
[0014]优选地，所述g＞0。在本专利技术中，有机硅匀泡剂含有活泼的硅氢键，可以参与发泡体系的交联反应和发泡反应，避免有机硅匀泡剂的析出，降低泡沫体的出油率。
[0015]优选地，所述R1、R2、R3为C1～C3的烷烃基或苯基，R1、R2、R3中至少一个为苯基；更优选地，所述R1、R2、R3均为苯基，即有机硅匀泡剂的结构式如下：
[0016][0017]优选地，所述R
f
为氟原子数为3～30、碳原子数为1～15的直链或支链氟代烷烃基；更优选的R
f
为氟原子数为3～20、碳原子数为2～12的直链或支链氟代烷烃基；进一步优选的R
f
为氟原子数为6～17、碳原子数为3～10的直链或支链氟代烷烃基。
[0018]优选地，所述R
f
选自如下结构：
[0019][0020]优选地，0≤x≤20，更优选0≤x≤15，进一步优选4≤x≤10。
[0021]优选地，0≤y≤20，更优选0≤y≤10，进一步优选0≤y≤6。
[0022]优选地，R为C1～C8的烷烃基或C1～C5酰基，更优选的R为C1～C5的烷烃基或C1～C3酰基，进一步优选的R为丁基或乙酰基。
[0023]优选地，所述0.5＜m+n+r+g+p+q＜4，更优选0.65＜m+n+r+g+p+q＜3，更优选1≤m+n+r+g+p+q≤1.2。
[0024]优选地，所述0＜m≤1，更优选0＜m≤0.5，进一步优选0.2≤m≤0.5。
[0025]优选地，所述0＜n≤1，更优选0＜n≤0.5，进一步优选0.2≤n≤0.5。
[0026]优选地，所述0＜g≤2，更优选0＜g≤1，进一步优选0.2≤g≤0.4。
[0027]优选地，所述0≤r≤1，更优选0≤r≤1，进一步优选0≤r≤0.2。
[0028]优选地，所述0≤p≤2，更优选0≤p≤1，进一步优选0≤p≤0.4。
[0029]优选地，所述0≤q≤2，更优选0≤q≤1，进一步优选0≤q≤0.3。
[0030]优选地，所述有机硅匀泡剂中氢的质量百分比含量为0.02％～0.5％，更优选0.08％～0.21％。
[0031]本专利技术的第二方面，提出上述有机硅匀泡剂的制备方法，包括如下步骤：
[0032]将含氢苯基树脂、氟碳醇、羟基聚醚、催化剂混合，反应得到所述有机硅匀泡剂。
[0033]优选地，所述有机硅匀泡剂的制备方法包括如下步骤：
[0034]S1，将所述氟碳醇、羟基聚醚混合，脱水得到混合物；
[0035]S2，将步骤S1得到的混合物与催化剂、含氢苯基树脂混合，反应得到所述有机硅匀泡剂。
[0036]优选地，步骤S1中，脱水的温度为80～130℃，更优选100～110℃；所述脱水的压强为
‑
0.08MPa～
‑
0.1MPa，更优选
‑
0.095MPa左右；所述脱水的时间为1～3h，更优选2h。
[0037]优选地，步骤S2中，待混合物温度降至60～70℃后再与催化剂、含氢苯基树脂混合。
[0038]优选地，步骤S2中，含氢苯基树脂通过滴加的方式加入，滴加完成后再升温进行反应，滴加时间为0.1～1h，更优选0.5h左右。
[0039]优选地，步骤S2中，所述反应的温度为90～130℃，更优选100～110℃；所述反应4～6h，更优选5h左右。
[0040]优选地，所述有机硅匀泡剂的制备方法还包括在步骤S2反应结束后加入活性炭，搅拌、过滤，得到所述有机硅匀泡剂。通过活性碳吸附的方式除去催化剂，提高储存稳定性。
[0041]优选地，所述氟碳醇与羟基聚醚的摩尔比为1：1～2，更优选1：1～1.5，进一步优选1：1左右。
[0042]优选地，所述氟碳醇与含氢苯基树脂的质量比为1：1～8，更优选1：2～6，进一步优选1：2～5.4。
[0043]优选地，所述羟基聚醚与含氢苯基树脂的质量比为1：1～5，更优选1：1～4，进一步优选1：1.5～3.1。
[0044]优选地，所述催化剂用量为含氢苯基树脂质量的0.1～1％，更优选0.2～0.4％。
[0045]优选地，所述氟碳醇为C1～15的氟代烷烃，更优选C2～12的氟代烷烃，进一步优选C3～10的氟代烷烃。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硅匀泡剂，其特征在于，所述有机硅匀泡剂包括如下结构式：其中，R
f
为含氟烃基；0.5＜m+n+r+g+p+q＜5，m＞0，n＞0，p+q＞0，r+g≥0；x≥0，y≥0，R为C1～C10的烷烃基或C1～C10酰基；R1、R2、R3为C1～C8的烷烃基或苯基，R1、R2、R3中至少一个为苯基。2.根据权利要求1所述的有机硅匀泡剂，其特征在于，所述R
f
为氟原子数为3～30、碳原子数为1～15的直链或支链氟代烷烃基。3.根据权利要求1所述的有机硅匀泡剂，其特征在于，0≤x≤20，0≤y≤20。4.根据权利要求1所述的有机硅匀泡剂，其特征在于，所述有机硅匀泡剂中氢的质量百分比含量为0.02％～0.5％。5.权利要求1
‑
4任一项所述的有机硅匀泡剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将含氢苯基树脂、氟碳醇、羟基聚醚、催化剂混合，反应得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文远，胡亚飞，谢丽莎，罗茜，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：