專利名稱：一種有機(jī)硅材料及其硫化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅材料及其硫化方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅材料近10年來發(fā)展非?？?，廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)和日常生活的各個方面， 如電子、醫(yī)藥、電力、建筑、汽車等行業(yè)的各種材料和日常制品等。按物理性質(zhì)，有機(jī)硅材料 可以分為三類，有機(jī)硅樹脂、有機(jī)硅橡膠和有機(jī)硅油。除了有機(jī)硅油，有機(jī)硅材料必須固化 成型才能實現(xiàn)其使用價值。有機(jī)硅樹脂和有機(jī)硅橡膠在儲存期均屬于線形高分子或高分子 預(yù)聚物，使用時通過活性基團(tuán)之間的作用形成體形高分子，得到不同形狀和性能的制品或 涂層等。因此，有機(jī)硅樹脂和有機(jī)硅橡膠的硫化過程是非常重要的。有機(jī)硅材料常用的交聯(lián)固化機(jī)理有三種①高溫自由基硫化機(jī)理，通常利用過氧化物生成自由基引發(fā)雙鍵和亞甲基自由基 之間的交聯(lián)
HRO·HΜ
三 Si—C=CH2——-^Si-C-CH2. ^Si-C-CH2
OR \^r
三Si—CH3^Si-CH2. ^^ 三Si—CH2;②硅氫加成硫化機(jī)理，通過雙鍵和硅氫鍵的加成形成交聯(lián)點
HPtH2 H2
=Si-C=CH2 + H—Si 三--=Si-C——C——Si 三.
③室溫硅羥基縮合硫化機(jī)理，在硅羥基的參與下由兩個硅羥基之間縮合形成交聯(lián)占.
^ \\\ ·^ Si-0R+H0-Si 三—三 Si-O-Si =。此外，還有光固化的機(jī)理，處于發(fā)展過程中，應(yīng)用范圍窄，存在不能深度硫化的缺
點ο 目前采用的有機(jī)硅材料硫化體系能夠滿足用戶的大部分要求。但上述三種硫化體 系各有其缺陷。高溫自由基硫化過程需要加入固化引發(fā)劑。固化引發(fā)劑是一些有機(jī)過氧化 物。用得最多的是雙-2，5，即2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基過氧基己烷。引發(fā)劑殘留成為硅 橡膠的一個不穩(wěn)定成分，有些對人體有一定的毒害作用。由于過氧化物催化劑的用量為生 膠量的左右，這種危險性更加值得考慮。因此，在醫(yī)用材料領(lǐng)域基本上不采用這種硫化 機(jī)理。硅氫加成硫化沒有殘留毒性分子的問題，比較安全。但是力學(xué)強(qiáng)度比高溫自由基硫 化類型的硅橡膠差，而且由于硫化活性太高，基本上不能以單組份形式儲存。只能以雙組分 形式儲存，使用時就地混合。這使應(yīng)用非常不便。室溫硅羥基縮合硫化需要加入催化劑，通 常為有機(jī)錫或有機(jī)鈦的化合物。有機(jī)金屬化合物通常都有一定的毒性。這也限制了它的應(yīng) 用。
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因此，研究者希望研制出一種新型的硫化體系，克服上述種種不足，取代目前的有 機(jī)硅材料硫化過程。本發(fā)明提出的環(huán)氧基團(tuán)和氨基開環(huán)加成硫化，就是一種嘗試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的有機(jī)硅材 料硫化體系。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供下面技術(shù)方案首先提供一種有機(jī)聚硅氧烷，主要為含兩個或兩個以上有機(jī)硅烷水解制備的有機(jī) 硅樹脂或線形有機(jī)硅油，其結(jié)構(gòu)如下式所示
權(quán)利要求
一種有機(jī)聚硅氧烷，結(jié)構(gòu)如下式所示式中R1為含碳原子數(shù)為1 30的飽和烷基；R2為含碳原子數(shù)為1 30的飽和烷基，或由單官能團(tuán)、二官能團(tuán)、三官能團(tuán)、四官能團(tuán)硅烷中的一種或幾種共聚形成的聚硅氧烷硅氧基，m、n、f為正整數(shù)。FDA0000031181170000011.tif
2.權(quán)利要求1所述有機(jī)聚硅氧烷的制備方法，其特征在于采用氨水作為催化劑，含環(huán) 氧基團(tuán)的硅烷和含兩個或兩個以上可水解官能團(tuán)的有機(jī)硅烷共水解，并以三甲基甲氧基硅 烷作為封端劑。
3.權(quán)利要求2所述有機(jī)聚硅氧烷的制備方法，其特征在于催化劑的體積濃度在 I-IOOppm0
4.權(quán)利要求1所述的有機(jī)聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于以籠型氨基倍半硅氧烷 作為交聯(lián)劑，將有機(jī)聚硅氧烷和交聯(lián)劑溶于非水極性溶劑中，然后將二者混合，將溶劑慢慢 蒸發(fā)，形成均相體系，再在溫度120-150°C下放置20-60min，即可完成硫化。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于溶劑的用量為有機(jī)聚硅 氧烷和交聯(lián)劑總體積的1-10倍。
6.如權(quán)利要求4或5所述的有機(jī)聚硅氧烷的硫化方法，其特征在于非水極性溶劑為乙 醇、丙酮或異丙醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)硅材料領(lǐng)域，提供一種有機(jī)聚硅氧烷及其制備方法采用氨水作為水解催化劑，含環(huán)氧基團(tuán)的硅烷和含兩個或兩個以上可水解官能團(tuán)的有機(jī)硅烷共水解，并以三甲基甲氧基硅烷作為封端劑。其硫化方法為以籠型氨基倍半硅氧烷作為交聯(lián)劑，將有機(jī)聚硅氧烷和交聯(lián)劑溶于非水極性溶劑中，然后將二者混合，將溶劑慢慢蒸發(fā)，形成均相體系，再在溫度120-150℃下放置20-60min，即可完成硫化。采用本發(fā)明方法制備的固化樹脂體系，具有儲存期長等優(yōu)點。
文檔編號C08K5/549GK101974158SQ20101053414
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者廖俊, 張先亮, 董亞巍, 黃榮華 申請人:武漢大學(xué)