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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导热硅橡胶的合成,更具体地,涉及一种含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物及制备方法和应用。
技术介绍
1、硅橡胶指的是主链由硅原子和氧原子交替构成的、硅原子上连有两个有机基团的橡胶。在现有技术中,通常是向硅橡胶生胶中加入各种添加剂从而使硅橡胶具有各种额外的性能。在硅橡胶领域中,通常加入填料来提高硅橡胶的物理性能。填料通常为无机填料,例如使用无机粉体白炭黑、碳酸钙、碳化硅、氧化镁等作为改性剂制备硅橡胶复合材料可显著提高硅橡胶的物理性能,但是使用这样的粉体进行改进,其表面的羟基与硅橡胶的体系相容性较差,使得复合材料的原料中各物质的界面张力大,改性效果较差,因此通常使用硅官能团对粉体进行疏水处理,目前该方法已得到广泛的应用。
2、但是在该方法中,功能硅烷及其低聚物在使用过程中会释放小分子从而导致voc偏高,会释放大量气化的小分子,容易导致力学性能差,但是小分子释放不及时的话又会导致复合材料电气性能不佳,从而导致使用小分子的硅烷化合物进行改性的材料的导热性能不佳,绝大部分小分子硅烷对这些无机粉体改性效果差,达不到高导热性的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物的制备方法,该制备方法得到的有机硅聚合物作为导热粉体处理剂可有效的改善粉体的分散性能,在不降低制品的拉伸强度的前提下提高制品耐热性能。
2、该含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物的制备方法包括如下步骤:
3、s1,将甲基乙烯基环四硅氧烷、溶剂
4、s2,在氮气保护下,将步骤s1得到的产物在第二催化剂下与醋酸酐开环,中和水解,除去低沸点物质,得到产物;所述第二催化剂为开环催化剂;
5、s3,氮气保护下,将步骤s2得到的产物与六甲基二硅氮烷在40~50℃反应1~3h后,加入n,n-二乙胺基-三烷氧基硅烷在50~60℃继续反应1~3h。
6、在本专利技术的具体实施方式中,步骤s1中的第一催化剂为催化加氢的催化剂,在本专利技术一个优选实施方式中,为了进一步提高该聚合物作为改性剂的改性性能,步骤s1中,所述第一催化剂为氯化镍、镍粉、雷尼镍、氯铂酸或有机铂化合物,进一步优选镍粉。在本专利技术一个优选实施方式中,第一催化剂为甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的0.03wt%~0.05wt%。
7、在本专利技术的具体实施方式中,通入的氢气通常为缓慢持续通入,氢气的量通常是过量的。在本专利技术的具体实施方式中,通常是使用气相跟踪体系中的甲基乙烯基环四硅氧烷含量。
8、在本专利技术一个具体实施方式中,步骤s1中,溶剂可以为不含活性氢的极性溶剂,优选为二甲苯、dmso、乙腈中的一种或多种。在本专利技术一个具体实施方式中,溶剂的用量为甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的50wt%~100wt%。
9、在本专利技术一个具体实施方式中,步骤s1中,除去低沸点物质的步骤优选包括:在-0.03~-0.02mpa,50~70℃蒸馏至基本无气泡产生。
10、在本专利技术的具体实施方式中,本领域中的常用的开环催化剂均可以用在本专利技术的步骤s2中。在本专利技术一个优选实施方式中,为了进一步提高该聚合物作为改性剂的改性性能,步骤s2中,开环催化剂可以为硫酸、盐酸、草酸、三氟甲磺酸、氢氧化钠或氢氧化钾,优选为三氟甲磺酸。在本专利技术一个优选实施方式中,第二催化剂为所述甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的1wt%~3wt%。
11、在本专利技术一个优选实施方式中,步骤s2中,开环反应的温度可以为110~130℃,反应时间可以为3~5h。
12、在本专利技术一个优选实施方式中,为了进一步提高该聚合物作为改性剂的改性性能,步骤s2中,所述甲基乙烯基环四硅氧烷与醋酸酐的摩尔比为(6~10):1。
13、在本专利技术的具体实施方式中,步骤s2中的“中和水解”具体可以包括:加入2~4wt%无机碱水溶液在50~70℃下搅拌水解2~4h。其中,无机碱优选为氢氧化钾和/或氢氧化钠,进一步优选为氢氧化钾。在本专利技术一个优选实施方式中,无机碱与醋酸酐的摩尔比为(1.8~2.0):1。
14、在本专利技术的具体实施方式中,步骤s2中,将水解反应结束后的体系静置,取产品层,除杂,得到步骤s2的产物。其中“除杂”步骤可以包括减压蒸馏(减压蒸馏的条件可以为100~120℃,-0.06~-0.04mpa)去除水、乙醇、环体等杂质,降温过滤除去无机盐。
15、在本专利技术一个优选方式中,为了进一步提高该聚合物作为改性剂的改性性能,步骤s3中,所述n,n-二乙胺基-三烷氧基硅烷为n,n-二乙胺基-三乙氧基硅烷和/或n,n-二乙胺基-三甲氧基硅烷,优选为n,n-二乙胺基-三甲氧基硅烷。
16、在本专利技术中,步骤s3中加入六甲基二硅氮烷与二乙胺基三烷氧基硅烷的反应顺序也是本专利技术的核心专利技术点之一。在该特定反应顺序以及反应条件下反应得到的含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物有更好的改性功效。
17、在本专利技术一个优选方式中,为了进一步提高该聚合物作为改性剂的改性性能,步骤s3中,所述醋酸酐、六甲基二硅氮烷与n,n-二乙胺基-三烷氧基硅烷的摩尔比为1:(0.45~0.5):(0.9~1)。
18、在本专利技术一个具体实施方式中,步骤s3中,反应结束后,除去低沸点物质,即得。其中,“除去低沸点物质”具体步骤可以包括:在-0.05~-0.03mpa、60~80℃下蒸馏无气泡产生。
19、使用本专利技术提供的制备方法得到的含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物可以作为导热粉体处理剂,对粉体(如填料)进行处理,可以有效的提高粉体(如填料)的分散性能,使用该导热粉体处理剂处理得到的填料可以在不降低得到的硅橡胶的拉伸强度的前提下提高硅橡胶的耐热性能。
20、本专利技术的另一目的在于提供由上述制备方法得到的含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物。
21、本专利技术的再一目的在于提供由上述制备方法和上述制备方法得到的含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物在制备导热硅橡胶复合材料中的应用。
22、在本专利技术的具体实施方式中,可以使用本专利技术提供的烷氧基封端有机硅聚合物对填料进行处理,加入量可以为填料的0.9~1wt%。在导热硅橡胶中,填料可以包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、氧化铝、碳化硅等等,在本专利技术的具体实施方式中,可以使用质量比为2:3:3的重质碳酸钙、氧化铝、碳化硅来详述本专利技术。本专利技术提供的烷氧基封端有机硅聚合物可以处理本领域中常规的使用了填料的硅橡胶,从而提高导热性能和拉伸强度。在本专利技术的具体实施方式中,可以使用甲基乙烯基硅生胶的硅橡胶来详述本专利技术。
23、本专利技术的有益效果为:
24、1)本专利技术提供的方法创新性的合成甲基乙基环体,然后使用醋酸酐开环,最后在无催化条件下(即本专利技术提供的技术方案的步骤s3中)采用特定的顺序特定的制备方法合成了具有端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述第一催化剂为氯化镍、镍粉、雷尼镍、氯铂酸或有机铂化合物,优选镍粉;
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述第一催化剂为甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的0.03wt%~0.05wt%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述甲基乙烯基环四硅氧烷与醋酸酐的摩尔比为(6~10):1。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述第二催化剂为硫酸、盐酸、草酸、三氟甲磺酸、氢氧化钠或氢氧化钾,优选为三氟甲磺酸。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第二催化剂为所述甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的1wt%~3wt%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述N,N-二乙胺基三-烷氧基硅烷为N,N-二乙胺基-三乙氧基硅烷和/或N,N-二乙胺基-三甲氧基
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述醋酸酐、六甲基二硅氮烷与N,N-二乙胺基-三烷氧基硅烷的摩尔比为1:(0.45~0.5):(0.9~1)。
9.权利要求1至8中任一项所述的制备方法得到的含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物。
10.权利要求1至8中任一项所述的制备方法或权利要求9所述含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物在制备导热硅橡胶复合材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含有乙基的烷氧基封端有机硅聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述第一催化剂为氯化镍、镍粉、雷尼镍、氯铂酸或有机铂化合物,优选镍粉;
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述第一催化剂为甲基乙烯基环四硅氧烷质量份的0.03wt%~0.05wt%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述甲基乙烯基环四硅氧烷与醋酸酐的摩尔比为(6~10):1。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述第二催化剂为硫酸、盐酸、草酸、三氟甲磺酸、氢氧化钠或氢氧化钾,优选为三氟甲磺酸。
6.根据权利要求5所述的制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁冰,杨静,梁秋鸿,周煜华,葛利伟,曾小龙,
申请(专利权)人:江西晨光新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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