【技术实现步骤摘要】
一种复合橡胶材料及其在新能源汽车轮胎方面的应用
[0001]本专利技术涉及高分子合成
,尤其是一种复合橡胶材料及其在新能源汽车轮胎方面的应用。
技术介绍
[0002]聚硅氧烷是一类性质特别的材料类型,被称为“工业味精”,因具有优异的耐高低温性、生理惰性、绝缘性、疏水性,广泛应用于电力、电子、汽车、建筑、生物医疗、涂料油墨、个人护理等诸多行业。其中,聚硅氧烷树脂,是一类特殊的聚硅氧烷材料,除了具备上述典型的聚硅氧烷特性之外,往往还具有高硬度、高透光率、高耐温性等特性,可以用作LED封装硅橡胶、增材制造液体硅橡胶等高端材料制造与加工。目前,分别借助氢硅烷化反应、不饱和双键自由基聚合反应、环氧基团开环聚合反应或羟基基团酯化反应等方法实现硅树脂等聚硅氧烷材料与聚丙烯酸酯类、环氧树脂类、聚氨酯类非硅高分子材料的交叉偶合应用研究和应用实践日益增多,收获了综合性能提升的有益效果,但仍然面临硅树脂等聚硅氧烷材料与非硅高分子材料之间相容性较差、反应路径选择单一且难度大、官能化种类不丰富等挑战。非硅高分子材料中,丁二烯类橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶等主要橡胶材料是与硅树脂等聚硅氧烷性能互补性非常强但差异性最为显著的一类,橡胶材料改性、橡胶复合材料改性等同时借助多种反应途径进行多功能交叉改性的需求越来越多,而与硅树脂等聚硅氧烷化学并用、交叉改性的有益尝试非常之少。
[0003]目前,硅树脂的主要种类有甲基硅树脂、苯基硅树脂两类,结构上以Q型硅树脂及T型硅树脂为主,商品化的多以无规支化结构,学术研究的还有POSS结构、梯形结构,但
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅树脂,其特征在于,所述硅树脂结构式如式I所示:式I,其中,R1=氢;R2,R3=甲基、乙基、丙基、辛基、月桂基、苯基中的一种;R4=甲基、乙基、丙基、辛基、月桂基、鲸蜡基、硬脂基中的一种;R5=苯基、苄基、苯乙基、苯丙基、萘基中的一种;R6=γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧基)丙基、2
‑
(3,4
‑
环氧环己烷)乙基中的一种;Z=(R4SiO
1.5
)、(R5SiO
1.5
)、(SiO2)中的至少一种,p为非负整数;R8=(R1R2R3SiO
0.5
)和/或 (R6R2R3SiO
0.5
),当Z=(R4SiO
1.5
)、(R5SiO
1.5
)中的至少一种且p=0时,q=1,当Z=(R4SiO
1.5
)、(R5SiO
1.5
)中的至少一种且p为正整数时,q=2p,当Z=(SiO2)且p=0时,q=1,当Z=(SiO2)且p为正整数时,q=3p;所述硅树脂分子中,(R1R2R3SiO
0.5
)单元的摩尔份数为a1、(R6R2R3SiO
0.5
)单元的摩尔份数为a2、(R4SiO
1.5
)单元的摩尔份数为b、(R5SiO
1.5
)单元的摩尔份数为c、(SiO2)单元的摩尔份数为d;a1+a2=a,0<a1/a<1,0<a2/a<1;a+b+c+d=1,0<a≤0.80,0<b<0.40,0<c<0.40,0<d<1.00。2.如权利要求1所述的硅树脂,其特征在于,所述硅树脂的制备方法,包括如下步骤:(1)将含硅氢基的硅氧烷、含长链烷基的烷氧基硅烷、含苯基的烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、溶剂混合均匀;(2)将催化剂C1的第一部分加入步骤(1)中反应混合物中,第一段混合均匀后加水的第一部分进行第一段反应,除去水相,加入催化剂C1的第二部分,第二段混合均匀后加水的第二部分进行第二段反应,水洗,干燥,过滤,得到含氢烷基苯基硅树脂的溶液;所述催化剂C1为三氟乙酸和乙酸的混合溶液,其中三氟乙酸的质量百分含量为1
‑
99wt%;(3)将不饱和环氧单体加入步骤(2)中得到的含氢烷基苯基硅树脂的溶液中混合均匀,升温后加入催化剂C2,反应得到含所述硅树脂的溶液,去除溶剂后得到所述的硅树脂;所述催化剂C2为氯铂酸、Speier催化剂、Karstedt
’
s催化剂、三苯基膦氯化铑RhCl(PPh3)3中的一种。
3.如权利要求2所述的硅树脂,其特征在于,所述步骤(1)中,混合的搅拌速度为50
‑
500rpm,混合的温度为20
‑
40℃,混合的时间为5
‑
30min;所述步骤(2)中,第一段混合的温度为25
‑
50℃,第一段混合的时间为10
‑
60min,加水的第一部分后第一段反应的温度为60
‑
90℃,第一段反应的时间为1
‑
5h,第二段混合的温度为25
‑
50℃,第二段混合的时间为1
‑
10min,加水的第二部分后第二段反应的温度为60
‑
100℃,第二段反应的时间为0.5
‑
5h;所述步骤(3)中,混合的搅拌速度为50
‑
500rpm,升温至90
‑
110℃,加入催化剂C2后反应的时间为0.5
‑
5h,降温至20
‑
40℃得到含所述硅树脂的溶液。4.如权利要求2所述的硅树脂,其特征在于,所述步骤(1)中,含硅氢基的硅氧烷、含长链烷基的烷氧基硅烷、含苯基的烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、溶剂的质量比为含硅氢基的硅氧烷:含长链烷基的烷氧基硅烷:含苯基的烷氧基硅烷:四烷氧基硅烷:溶剂=1:(0.5
‑
10):(0.5
‑
10):(0.8
‑
20):(0
‑
50);所述含硅氢基的硅氧烷为四甲基二硅氧烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷中的一种;所述含长链烷基的烷氧基硅烷为丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、欣基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、月桂基三甲氧基硅烷、月桂基三乙氧基硅烷、鲸蜡基三甲氧基硅烷、鲸蜡基三乙氧基硅烷、硬脂基三甲氧基硅烷、硬脂基三乙氧基硅烷中的一种;所述含苯基的烷氧基硅烷为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三异丙氧基硅烷中的一种;所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、聚硅酸乙酯中的一种;所述溶剂为己烷、庚烷、异十二烷、异十六烷、C13
‑
C16异链烷烃、环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的一种;所述步骤(2)中,反应混合物、催化剂C1的第一部分、催化剂C1的第二部分、水的第一部分、水的第二部分的质量比为反应混合物:催化剂C1的第一部分:催化剂C1的第二部分:水的第一部分:水的第二部分=1:(0.001
‑
0.1):(0.0002
‑
0.02):(0.05
‑
0.5):(0.01
‑
0.1);所述步骤(3)中,含氢烷基苯基硅树脂、不饱和环氧单体、催化剂C2的质量比为含氢烷基苯基硅树脂:不饱和环氧单体:催化剂C2=1:(0.05
‑
0.7):(5
×
10
‑6‑5×
1...
【专利技术属性】
技术研发人员:戢欢,毕吉福,邹凤朝,康小东,魏艳星,李晓帆,谢新政,张小虎,郇彦,
申请(专利权)人:广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。