一种剪切增韧胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种剪切增韧胶及其制备方法，剪切增韧胶包括如下重量份的原料：烷氧基封端聚硅氧烷

【技术实现步骤摘要】
一种剪切增韧胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种剪切增韧胶及其制备方法
。

技术介绍

[0002]剪切增韧胶是一类具有应变速率响应性的智能材料，其储能模量随剪切速率增加而快速增加
。
在低应变速率下，该材料表现为具有微弱流动性的柔软凝胶态，而在高应变速率下，该材料可以转变为高弹态固体或玻璃态固体，这种模量转变可以有效吸收和分散能量
。
目前，剪切增韧胶在个人安全防护
、
体育用品和军事装备等领域的应用受到人们的格外关注
。
[0003]传统的剪切增韧胶是一类利用硼酸在高温下交联聚二甲基硅氧烷得到的硅橡胶
。
由于硼酸与聚硅氧烷的不相容性，交联反应难以进行彻底，得到的产物一般为硼酸颗粒掺杂的交联硅橡胶
。
因此，传统剪切增韧胶一般乳白色胶装固体，其体系透明度低
。
此外，剪切增韧胶一般需要配合织物等增强材料使用，其体系残留的硼酸会给后续加工和使用带来负面影响
。

技术实现思路

[0004]针对目前剪切增韧胶的问题与不足，本专利技术的提出一种反应温和
、
透明均一的剪切增韧胶及其制备方法
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种剪切增韧胶的制备方法，包括以下步骤：将粘度为
500
～
3000mPa
·
s
的烷氧基封端聚硅氧烷和有机金属酯类偶联剂按照重量比
100
：1～
10
混合，经过固化反应得到剪切增韧胶
。
[0007]优选的，烷氧基封端聚硅氧烷的结构式如式
(I)
：
[0008][0009]其中，
R1为甲基或乙基；
R2、R3、R6和
R7分别独立为甲基
、
甲氧基
、
乙基或乙氧基；
R4和
R5分别独立为甲基
、
乙基
、
三氟丙基或苯基；
m
为3～
200000
的自然数；
n
为5～
800000
的自然数
。
[0010]优选的，烷氧基封端聚硅氧烷由聚硅氧烷化合物与
1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷在
铂催化剂作用下通过加成反应得到，聚硅氧烷化合物的结构式如式
(II)
：
[0011][0012]其中，
R1为甲基或乙基；
R2、R3、R6和
R7分别独立为甲基
、
甲氧基
、
乙基或乙氧基；
R4和
R5分别独立为甲基
、
乙基
、
三氟丙基或苯基；
m
为3～
200000
的自然数；
n
为5～
800000
的自然数
。
[0013]优选的，铂催化剂选自铂
(0)
‑
1,3
‑
二乙烯
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷
、
氯铂酸
‑
二乙烯基四甲基二硅氧烷
、
氯铂酸
‑
1,3,5,7
‑
四乙烯基
‑
1,3,5,7
‑
四甲基
‑
环四硅氧烷中的任一种；铂催化剂中铂原子的含量为
100
～
10000ppm。
[0014]优选的，有机金属酯类偶联剂包括但不限于钛酸酯偶联剂
、
铝酸酯偶联剂
、
锆酸酯偶联剂
。
[0015]优选的，固化反应的温度为0～
150℃。
[0016]优选的，固化反应的湿度为
10
～
100
％
。
[0017]优选的，固化反应的时间为1～
120h。
[0018]本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备得到的剪切增韧胶
。
[0019]本专利技术还提供了一种由上述制备方法制备得到的剪切增韧胶在军事装备
、
防摔装备或体育用品中的应用
。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0021](1)
本专利技术首次利用有机金属酯类偶联剂与烷氧基封端聚硅氧烷进行交联反应制备剪切增韧胶
。
由于原料之间的良好相容性，该剪切增韧胶具有出色的透明性
。
该制备方法主要利用有机金属酯类偶联剂的水解诱发固化反应，无需过高的反应温度，在室温条件也可顺利进行
。
由于有机金属酯类偶联剂的使用，该剪切增韧胶对金属
、
玻璃
、
陶瓷
、
聚合物等各类基体材料具有良好的粘附性
。
[0022](2)
本专利技术使用的烷氧基封端聚硅氧烷含有端乙烯基和环氧基团，不仅能够提高胶的粘度，而且在光引发剂的作用下，可以实现紫外固化
。
因此，本专利技术报道的新型剪切增韧胶有望取代传统的聚硼硅氧烷，应用于个人安全防护
、
体育用品和军事装备等领域
。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理，其中：
[0024]图1是实施例1中获得的聚钛硅氧烷型剪切增韧胶的流变谱图
。
具体实施方式
[0025]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构
。
为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述
。
当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术
。
此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和
/
或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和
/
或设置之间的
关系
。
[0026]实施例1[0027]将
100g
粘度为
1000mPa.s
的烷氧基封端聚硅氧烷和
2g
钛酸四异丙酯
(
还可替换为钛酸丁酯
、
钛酸叔丁酯
、
钛酸四乙酯等中的任意一种
)
混合均匀，倒入聚四氟乙烯模具中，铺平，然后在室温和
50
％的湿度下，静置固化
72h
，得到聚钛硅氧烷型剪切增韧胶
。
从图1中可以看到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种剪切增韧胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将粘度为
500
～
3000mPa
·
s
的烷氧基封端聚硅氧烷和有机金属酯类偶联剂按照重量比
100
：1～
10
混合，经过固化反应得到所述剪切增韧胶
。2.
根据权利要求1所述的剪切增韧胶的制备方法，其特征在于：所述烷氧基封端聚硅氧烷的结构式如式
(I)
：其中，
R1为甲基或乙基；
R2、R3、R6和
R7分别独立为甲基
、
甲氧基
、
乙基或乙氧基；
R4和
R5分别独立为甲基
、
乙基
、
三氟丙基或苯基；
m
为3～
200000
的自然数；
n
为5～
800000
的自然数
。3.
根据权利要求2所述的剪切增韧胶的制备方法，其特征在于：所述烷氧基封端聚硅氧烷由聚硅氧烷化合物与
1,2
‑
环氧
‑4‑
乙烯基环己烷在铂催化剂作用下通过加成反应得到，所述聚硅氧烷化合物的结构式如式
(II)
：其中，
R1为甲基或乙基；
R2、R3、R6和
R7分别独立为甲基
、
甲氧基
、
乙基或乙氧基；
R4和
R5分别独立为甲基
、
乙基
、
三氟丙基或苯基；
m
为3～
200000
的自然数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，喻学锋，陈恒，余学成，陈书翰，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：