一种耐高温硅酮胶及其制备方法技术

本申请涉及硅酮胶技术领域，尤其是涉及一种耐高温硅酮胶及其制备方法，所述耐高温硅酮胶包括以下重量份的组分：烷氧基封端107胶50

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温硅酮胶及其制备方法


[0001]本申请涉及硅酮胶
，尤其是涉及一种耐高温硅酮胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅酮胶是一种一旦接触空气中的水分就会固化成坚韧的橡胶类固体的材料，粘接力较强，还具有优异的耐高温性、耐低温性和耐候性能等优点，被广泛应用于新能源、电子、电器等领域。
[0003]随着电子、电器领域的不断发展，越来越多精密电子电器被广泛应用，但是精密电子电器在使用时容易在接触点集中产生热量，导致温度急剧升高，而现有硅酮胶的耐高温性不能很好地匹配精密电子电器的需求，故硅酮胶的应用范围受到了限制。

技术实现思路

[0004]为了提高硅酮胶的耐热性，拓展硅酮胶的应用范围，本申请提供一种耐高温硅酮胶及其制备方法。
[0005]本申请提供的一种耐高温硅酮胶及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种耐高温硅酮胶，采用如下的技术方案：一种耐高温硅酮胶，包括以下重量份的组分：烷氧基封端107胶50
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80份、补强填料10
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30份、纳米氧化铈1
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5份、氧化铁3
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10份、经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷5
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15份、交联剂1
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5份、扩链剂0.5
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1份、增粘剂1
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3份、三甲基甲氧基硅烷0.1
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0.5份、三甲基硅基乙酸乙酯0.5
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1份、催化剂0.01
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0.5份。
[0006]通过采用上述技术方案，纳米氧化铈具有良好的耐热性以及蓬松的多孔片状结构，从而具有较大的比表面积，在制备硅酮胶的过程中，与其他原料的接触充分，有效提高了硅酮胶的耐热性能，且有助于硅酮胶在老化后的力学性能的稳定；在较热环境下，聚合物分子链的侧基易被氧化，形成自由基，引发大分子交联网络断裂或耦合，接而不断发生链锁反应，促使硅胶老化，添加氧化铁以使得三价铁离子与自由基发生氧化还原反应，打断链锁反应，有效抑制了硅酮胶的氧化，且氧化铁本身具有良好的热稳定性，两者结合，提高了硅酮胶的耐热性；聚甲基倍半硅氧烷具有良好的耐热氧化性、耐热性和耐气体渗透性；聚甲基倍半硅氧烷经二氧化钛改性后，由于二氧化钛相的分子结构中存在大量的活性基团，而制备硅酮胶的原料中的有机相内也存在着大量的活性基团，两相的活性基团可能发生了一定的交联作用，促进了原料间的紧密粘连，增加了高聚物断裂所需的能量，从而提升了硅酮胶的耐热性；并且，相比于单独添加纳米氧化铈、氧化铁或经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷，在制备硅酮胶过程中同时添加三者，对硅酮胶的耐热性的改善效果能明显提高，使得最终制得的硅酮胶具有优异的耐热性，相比于市面常见的硅酮胶，耐高温硅酮胶能长期稳定工作的工作温度上限更高，从而可以适应对耐热要求更高的场景需求。
[0007]优选的，所述经纳米二氧化硅改性的聚甲基倍半硅氧烷的制备方法如下：混合去离子水和无水乙醇，得到乙醇溶液；混合钛酸四丁酯、无水乙醇、无水乙酸，得到混合溶液；随后，边搅拌边向所述混合溶液内滴加所述乙醇溶液与聚甲基倍半硅氧烷，滴加完毕后继续搅拌，得到所述经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷。
[0008]通过采用上述技术方案，钛酸四丁酯拥有很强的亲水性，酯易被水解，生成氢氧化钛，进一步脱水即可得到二氧化钛，在反应过程中，加入无水乙醇和无水乙酸，降低钛酸四丁酯的水解速率，使得最终生成的二氧化钛以溶胶的形式存在，并与聚甲基倍半硅氧烷充分接触，从而经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷中二氧化钛分散均匀，在后续制备硅酮胶的反应中，二氧化钛可与其他原料充分接触并充分发挥交联作用。
[0009]优选的，所述聚甲基倍半硅氧烷为接枝有苯基的接枝聚甲基倍半硅氧烷。
[0010]通过采用上述技术方案，苯基是刚性基团，还具有良好的耐热性，将苯基接枝在聚甲基倍半硅烷上后，在引入苯基的耐热性的同时，提高了聚合物的刚度，限制了聚合物分子链的旋转运动，从而使得接枝聚甲基倍半硅氧烷具有更好的耐热性。
[0011]优选的，所述接枝聚甲基倍半硅烷的制备方法如下：配置低浓度盐酸溶液，边搅拌边向所述低浓度盐酸溶液中加入甲基三甲氧基硅烷，维持20
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30℃反应1
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2h后，加入氨水并维持20
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30℃反应7
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10h，得到待接枝溶液；将所述待接枝溶液加热至60
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100℃并加入苯基三甲氧基硅烷，反应3
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5h以接枝苯基，即得到接枝聚甲基倍半硅烷。
[0012]通过采用上述技术方案，在加入甲基三甲氧基硅烷后，三甲氧基硅烷发生水解反应并生成可溶于水的硅醇，硅醇又在碱性条件下发生缩聚反应并生成聚甲基倍半硅氧烷，通过向待接枝溶液中加入苯基三甲氧基硅烷，在引入苯基的同时没有引入其他的杂质元素，在反应过程中，苯基三甲氧基硅烷中的三甲氧基硅烷不断发生反应以延长已生成的聚甲基倍半硅氧烷的分子链，在这个过程中，苯基不断接枝在聚甲基倍半硅烷的表面，从而得到接枝聚甲基倍半硅烷，简便易行。
[0013]优选的，将所述待接枝溶液加热至80
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90℃以接枝苯基。
[0014]通过采用上述技术方案，随着接枝温度的上升，最终制得的硅酮胶的耐热性不断增加，这可能是因为接枝反应的剧烈程度随着接枝温度的上升而不断上升，接枝温度升高，聚甲基倍半硅氧烷的表面接枝的苯基数量越多；但是聚甲基倍半硅氧烷能接枝的苯基数量有限，当接枝温度高到一定程度时，继续提高接枝温度以使苯基含量进一步提升的效率很低。
[0015]优选的，所述甲基三甲氧基硅烷与所述苯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(0.03
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0.06)。
[0016]通过采用上述技术方案，当苯基三甲氧基硅烷的含量过少时，制得的耐高温硅酮胶的耐热性较差，这可能是因为接枝体系中苯基三甲氧基硅烷与聚甲基倍半硅氧烷的碰撞概率较低，而反应时间是一定的，故接枝反应不充分；也有可能是接枝反应充分，但由于接枝体系中原有的苯基含量较少，因而接枝的苯基较少；随着苯基三甲氧基含量的增加，接枝的苯基数量不断提升，提升到一定程度后，聚甲基倍半硅氧烷表面能接枝的位点已经饱和，继续提升苯基含量，对耐热性的影响不大。
[0017]优选的，所述耐高温硅酮胶中还含有纳米氧化锌。
[0018]通过采用上述技术方案，添加刚性的纳米氧化锌粒子后，纳米氧化锌促进了应力
集中效应的产生，当处于高温环境时，耐高温硅酮胶产生微开裂，此时位于微开裂处附近的刚性纳米粒子吸收了一定的变形功，抑制裂纹的延伸扩展，实现抑制破坏性开裂的产生的目的，从而提高了耐高温硅酮胶的耐热性；同时，在制备过程中，纳米氧化锌与氧化铁可能产生了某种反应，进一步提高了硅酮胶的耐热性。
[0019]优选的，所述纳米氧化锌的添加量为10
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20份。
[0020]通过采用上述技术方案，随着纳米氧化锌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温硅酮胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：烷氧基封端107胶50
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80份、补强填料10
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30份、纳米氧化铈1
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5份、氧化铁3
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10份、经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷5
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15份、交联剂1
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5份、扩链剂0.5
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1份、增粘剂1
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3份、三甲基甲氧基硅烷0.1
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0.5份、三甲基硅基乙酸乙酯0.5
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1份、催化剂0.01
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0.5份。2.根据权利要求1所述的耐高温硅酮胶，其特征在于，所述经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷的制备方法如下：混合去离子水和无水乙醇，得到乙醇溶液；混合钛酸四丁酯、无水乙醇、无水乙酸，得到混合溶液；随后，边搅拌边向所述混合溶液内滴加所述乙醇溶液与聚甲基倍半硅氧烷，滴加完毕后继续搅拌，得到所述经二氧化钛改性的聚甲基倍半硅氧烷。3.根据权利要求1所述的耐高温硅酮胶，其特征在于：所述聚甲基倍半硅氧烷为接枝有苯基的接枝聚甲基倍半硅氧烷。4.根据权利要求3所述的耐高温硅酮胶，其特征在于，所述接枝聚甲基倍半硅烷的制备方法如下：配置低浓度盐酸溶液，边搅拌边向所述低浓度盐酸溶液中加入甲基三甲氧基硅烷，维持20
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30℃反应1
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2h后，加入氨水并维持20
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30℃反应7
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10h，得到待接枝溶液；将所述待接枝溶液加热至60

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锐，陈深然，吴文华，胡肖波，
申请(专利权)人：宁波聚力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：