丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷、泡沫硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷、泡沫硅橡胶及其制备方法，属于高分子材料技术领域，所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷，结构式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，R选自甲基、乙烯基中的一种；R1、R3各自独立的选自氢、甲基中的一种；R2选自C1

【技术实现步骤摘要】
丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷、泡沫硅橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷、泡沫硅橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅橡胶是由硅氧键(Si
‑
O)交替组成其主链，有机基团(如甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等)组成其侧基的一种线型聚有机硅氧烷。常规硅橡胶由于分子间的作用力较小，其力学性能较有机橡胶要低，泡沫硅橡胶因具有多孔结构，在此基础上其力学性能会进一步降低。低粘度(10000cps及以下)的泡沫加成型液体硅橡胶其拉伸强度一般在0.8MPa以下，而且限于铂金催化体系易于中毒，可使用的增粘剂类型有限，对金属、塑料等基材的粘接性较差。
[0003]室温硫化硅橡胶泡沫通常采用缩合型的羟基封端的硅橡胶为基材，羟基硅油、醇等作发泡剂，铂络合物作催化剂，室温下硫化发泡而成。由于采用铂催化剂，含氮、磷、硫等的偶联剂不能用于硅橡胶体系，因此硅橡胶泡沫对基材的粘接性很低，一般用于填充密封，不能用于粘接密封。
[0004]因此，如何提高泡沫硅橡胶的力学性能和粘接性能成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷、泡沫硅橡胶及其制备方法，所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷能够有效的提高泡沫硅橡胶的力学性能和粘接性能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷，其结构式如式Ⅰ所示：
[0008][0009]式Ⅰ中，R选自甲基、乙烯基中的一种；
[0010]R1、R3各自独立的选自氢、甲基中的一种；
[0011]R2选自C1
‑
C6烷基；
[0012]R4选自三甲氧基硅基、三乙氧基硅基、三(2
‑
甲氧乙氧基)硅基、三甲氧基硅基丙氧基酰基、二甲氧基甲基硅基丙氧基酰基中的一种；
[0013]m≥0，n≥0。
[0014]本专利技术的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷分子量大，分子结构中含有丙烯酰氧基和烷氧基硅基，有效的改善了泡沫硅橡胶对金属、塑料等基材的粘接性，通过丙烯酸改性，有效改善了泡沫硅橡胶的力学性能，此外，烷氧基硅基在水气的作用下，可以水解为硅羟基，与硅氢反应，增加了交联方式，有效降低了含氮、磷、硫等元素杂质以及锡、铅等重金属元素对铂金催化剂中毒的影响。
[0015]作为本专利技术的优选实施方案，所述丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷的粘度为100～10000cps，乙烯基含量≥0.5％。其中，所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷乙烯基含量高，交联密度高，能够有效的提高力学性能。
[0016]其中C1
‑
C6烷基指的是(碳原子为1～6的烷基)中的烷基是指饱和的或不饱和的脂肪族基团的自由基，包括直链烷基、直链烯基、直链炔基、支链烷基、支链烯基、支链炔基、环烷基、环烯基、环炔基。
[0017]示例性的，C1‑
C6烷基包括C1‑
C6饱和烷基、C2‑
C6烯基以及C2‑
C6炔基，进一步优选的，作为烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、环己基；作为烯基的实例，具体可以举出：乙烯基、烯丙基、异丙烯基、戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基，作为炔基的实例，具体可以列出：乙炔基、炔丙基、异丙炔基、戊炔基、环己炔基。
[0018]本专利技术还提供了一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷的制备方法，包括以下步骤：
[0019]将乙烯基化合物、引发剂、硅烷化合物、丙烯酸酯单体混合均匀，得到混合液；
[0020]将乙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸酯混合均匀，滴入混合液，反应，脱除溶剂，得到丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷；
[0021]所述乙烯基化合物包括乙烯基硅油、二乙烯基四甲基二硅氧烷中的至少一种；
[0022]所述硅烷化合物包括甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种；
[0023]所述乙烯基化合物、硅烷化合物、丙烯酸酯的乙烯基摩尔量总和之比为1：(0
‑
0.5)：(0.02
‑
0.5)；且硅烷化合物和丙烯酸酯的总乙烯基含量不大于乙烯基化合物。
[0024]当硅烷化合物为0时，即不加入硅烷化合物。
[0025]其中乙烯基摩尔量总和指的是各个化合物所提供的总的乙烯基总摩尔量，例如乙烯基化合物的乙烯基摩尔量总和指的是乙烯基化合物所提供的总的乙烯基总摩尔量。
[0026]需要说明的是，乙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸酯的用量足量即可，其在合成后通过减压蒸馏去除。
[0027]示例性的，引发剂为偶氮二异丁腈，引发剂的用量本领域技术人员常规调整，例如其为单体质量的0.5
‑
3％。
[0028]作为本专利技术的优选实施方案，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯中的至少一种；
[0029]所述乙烯基硅油的结构式包括端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油、端侧乙烯基硅油中
的至少一种。
[0030]示例性的，所述端乙烯基硅油的结构式如式Ⅳ所示：
[0031][0032][0033]所述侧乙烯基硅油的结构式如式
Ⅴ
所示：
[0034][0035]所述端侧乙烯基硅油的结构式如式
Ⅵ
所示：
[0036][0037]其中，在式Ⅳ、式
Ⅴ
、式
Ⅵ
中，m≥0，n≥0。
[0038]本专利技术还提供了一种泡沫硅橡胶，包括A组分和B组分；
[0039]所述A组分包括以下重量份的组分：丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷50
‑
85份、填料15
‑
40份、发泡剂0.1
‑
3份、催化剂0.05
‑
0.5份；
[0040]所述B组分包括以下重量份的组分：丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷10
‑
50份、交联剂1
‑
60份、填料10
‑
50份、稳泡剂0.1
‑
1.0份、抑制剂0.01
‑
0.1份；
[0041]所述丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷为上述所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷或采用上述所述的制备方法制备而成的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷。
[0042]本专利技术将上述各种原料按特定配比进行组合，得到了力学性能优异，比重低，导热率低，阻燃性能优异，粘结性能优异的泡沫硅橡胶。
[0043]作为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷，其特征在于，其结构式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，R选自甲基、乙烯基中的一种；R1、R3各自独立的选自氢、甲基中的一种；R2选自C1
‑
C6烷基；R4选自三甲氧基硅基、三乙氧基硅基、三(2
‑
甲氧乙氧基)硅基、三甲氧基硅基丙氧基酰基、二甲氧基甲基硅基丙氧基酰基中的一种；m≥0，n≥0。2.根据权利要求1所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷，其特征在于，所述丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷的粘度为100～10000cps，乙烯基含量≥0.5％。3.权利要求1～2任一所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将乙烯基化合物、引发剂、硅烷化合物、丙烯酸酯单体混合均匀，得到混合液；将乙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸酯混合均匀，滴入混合液，反应，脱除溶剂，得到丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷；所述乙烯基化合物包括乙烯基硅油、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷中的至少一种；所述硅烷化合物包括甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种；所述乙烯基化合物、硅烷化合物、丙烯酸酯的乙烯基摩尔量总和之比为1：(0
‑
0.5)：(0.02
‑
0.5)；且硅烷化合物和丙烯酸酯的总乙烯基含量不大于乙烯基化合物。4.根据权利要求3所述的丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯中的至少一种；所述乙烯基硅油的结构式包括端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油、端侧乙烯基硅油中的至少一种。5.一种泡沫硅橡胶，其特征在于，包括A组分和B组分；所述A组分包括以下重量份的组分：丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷50
‑
85份、填料15
‑
40份、发泡剂0.1
‑
3份、催化剂0.05
‑
0.5份；所述B组分包括以下重量份的组分：丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷10
‑
50份、交联剂1
‑
60份、填料10
‑
50份、稳泡剂0.1
‑
1.0份、抑制剂0.01
‑
0.1份；
所述丙烯酸改性乙烯基聚硅氧烷为权利要求1～2任...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文远，胡亚飞，罗茜，
申请(专利权)人：安徽集泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：