本發(fā)明涉及一種硅橡膠，特別是涉及一種含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠。

背景技術(shù)：

甲基苯基乙烯基硅橡膠是指主鏈上的一部分硅原子連有二甲基而另一部分連有一個甲基和一個苯基，其特殊的化學結(jié)構(gòu)賦予其一系列優(yōu)異性能，已廣泛應用于LED封裝材料、耐高溫涂層、導熱膠、電子電器、輕工紡織、建筑建材等各個領(lǐng)域。隨其應用領(lǐng)域的不斷拓展，傳統(tǒng)意義上的苯基硅油已經(jīng)無法滿足日漸苛刻的使用要求。因此迫切需要開發(fā)出一種耐高溫、剪切強度高的硅橡膠。

本發(fā)明通過添加新型交聯(lián)劑苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷得到了一種高性能苯基硅橡膠。目前常用的甲基苯基乙烯基硅橡膠交聯(lián)劑為苯基含氫硅油，多為直鏈型結(jié)構(gòu)，固化后所得膠體力學性能較低。與傳統(tǒng)苯基硅橡膠類產(chǎn)品的交聯(lián)劑相比，苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑由于POSS結(jié)構(gòu)的引入可使得交聯(lián)后的硅橡膠類產(chǎn)品有更高的耐熱性及力學性能；而目前較為熱門的POSS-籠型倍半硅氧烷立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，研究其作為含苯基的高性能硅膠的交聯(lián)劑時由于相容性低而使其發(fā)展受到阻礙。本發(fā)明利用同時含有硅氫鍵與苯環(huán)的POSS結(jié)構(gòu)作為苯基硅膠的交聯(lián)劑使用，成功的提高了苯基硅橡膠的綜合性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，本發(fā)明將含有苯環(huán)及硅氫鍵的分子引入POSS結(jié)構(gòu)上，使其作為甲基苯基乙烯基硅橡膠的交聯(lián)劑。含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠和傳統(tǒng)的苯基硅橡膠類產(chǎn)品相比，具有更高的耐熱性及力學性能，加入耐熱助劑后熱分解溫度在400℃以上。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，由以下組分按重量份計組成：

甲基苯基乙烯基硅油100份；

苯基含氫交聯(lián)劑10-80份；

金屬氧化物1~20份；

催化劑0.1～5份。

所述的含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，所述甲基苯基乙烯基硅油，粘度為15000 mPa·s ~50000 mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為5%~55%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為0.1%~5%。

所述的含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，苯基含氫交聯(lián)劑結(jié)構(gòu)如下所示：

。

所述的含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，所述金屬氧化物為氧化鐵，氧化錫，氧化鈦，氧化鋅，氧化鈰中的一種或多種，粒度為20nm~30um。

所述的含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，所述催化劑為Karstedt鉑金催化劑，含量為3000~5000ppm。

所述的含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，上述所有實驗藥品均經(jīng)過低壓脫水處理，之后放入分子篩保存。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

本發(fā)明將含有苯環(huán)及硅氫鍵的分子引入POSS結(jié)構(gòu)上，使其作為甲基苯基乙烯基硅橡膠的交聯(lián)劑。含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠和傳統(tǒng)的苯基硅橡膠類產(chǎn)品相比，具有更高的耐熱性及力學性能，加入耐熱助劑后熱分解溫度在400℃以上。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

含苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷的硅橡膠，由以下組分按重量份計組成：

甲基苯基乙烯基硅油100份；

苯基含氫交聯(lián)劑 10-30份；

金屬氧化物1~20份；

催化劑 0.1～5份；

上述苯基含氫交聯(lián)劑合成方法如下所示：

（1）在氯鉑酸存在的情況下，將82mL苯基三硅烷與10mL乙烯基三甲氧基硅烷進行硅氫加成反應，反應完成后低壓除去未反應的苯基三硅烷(可重復利用)及副產(chǎn)物;

（2）將步驟一所得產(chǎn)物和丙酮、甲苯體積比1:3混合溶液加入到三口瓶中,并在55℃的恒溫水浴鍋中攪拌10分鐘,使之混合均勻,然后緩慢滴加3mol/L濃度的鹽酸,繼續(xù)攪拌,使之聚合60h,等反應結(jié)束后,對其進行抽濾,得到粗產(chǎn)物,將產(chǎn)物用無水乙醇清洗三次,并在60℃的條件下進行烘干,然后用二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯進行重結(jié)晶,重結(jié)晶后得到的產(chǎn)物放入真空干燥箱中,并在60℃的條件下進行烘干，得到苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷硅橡膠交聯(lián)劑的產(chǎn)率如下：

上述甲基苯基乙烯基硅油，粘度為15000 mPa·s ~50000 mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為5%~55%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為0.1%~5%。

上述金屬氧化物為氧化鐵，氧化錫，氧化鈦，氧化鋅，氧化鈰中的一種或多種，粒度為20nm~30um。

上述催化劑為Karstedt鉑金催化劑，含量為3000~5000ppm。

上述所有實驗藥品均經(jīng)過低壓脫水處理，之后放入分子篩保存

實施例 1

100份甲基苯基乙烯基硅油（粘度為30200mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為55%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為3.6%），4份納米氧化錫,0.5份Karstedt 鉑金催化劑(5000ppm),機械攪拌混合均勻，再用行星攪拌機攪拌2h，最后100℃真空除水5h。再加入37.8份苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑（溶于等質(zhì)量的甲苯溶液中），混合均勻后低壓除去體系中的甲苯；再于100℃下熱處理4h后即可完全固化。按照GB/T 13477.6-2002測試所得固化后膠體的性能：斷裂伸長率為231%，拉升強度為3.9Mpa。初始分解溫度為451. 2℃。

實施例 2

100份甲基苯基乙烯基硅油（粘度為30200mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為55%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為3.6%），4份納米氧化錫，5份納米氧化鈰,0.5份Karstedt 鉑金催化劑(5000ppm), 機械攪拌混合均勻，再用行星攪拌機攪拌3h，最后100℃真空除水5h。再加入37.8份苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑（溶于等質(zhì)量的甲苯溶液中），混合均勻后低壓除去體系中的甲苯；再于100℃下熱處理4h后即可完全固化。按照GB/T 13477.6-2002測試所得固化后膠體的性能：斷裂伸長率為214%，拉升強度為3.5Mpa。初始分解溫度為477. 4℃。

實施例 3

100份甲基苯基乙烯基硅油（粘度為15000mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為25%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為1.8%），4份納米氧化錫,0.5份Karstedt 鉑金催化劑(5000ppm), 機械攪拌混合均勻，再用行星攪拌機攪拌2h，最后100℃真空除水5h。再加入18.5份苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑（溶于等質(zhì)量的甲苯溶液中），混合均勻后低壓除去體系中的甲苯；再于80℃下熱處理2h后即可完全固化。按照GB/T 13477.6-2002測試所得固化后膠體的性能：斷裂伸長率為234%，拉升強度為2.8Mpa。初始分解溫度為415.9℃。

實施例 4

100份甲基苯基乙烯基硅油（粘度為38000mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為10%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為0.3%），4份納米氧化錫,0.5份Karstedt 鉑金催化劑(5000ppm), 機械攪拌混合均勻，再用行星攪拌機攪拌2h，最后100℃真空除水5h。再加入3.15份苯基三硅烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑（溶于等質(zhì)量的甲苯溶液中），混合均勻后低壓除去體系中的甲苯；再于100℃下熱處理4h后即可完全固化。按照GB/T 13477.6-2002測試所得固化后膠體的性能：斷裂伸長率為374%，拉升強度為2.9Mpa。初始分解溫度為429. 1℃。

實施例5

85份苯基乙烯基硅樹脂（粘度為12000mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為45%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為5%），15份乙烯基封端甲基苯基硅油（粘度為1000mPa·s，苯基質(zhì)量分數(shù)為45%，乙烯基質(zhì)量分數(shù)為0.45%），4份納米氧化錫,0.5份Karstedt鉑金催化劑(5000ppm)，機械攪拌混合均勻，用行星攪拌機攪拌2h后100℃真空除水5h。再加入0.06份抑制劑PC-610（市售），50份二苯基三硅氧烷基籠型倍半硅氧烷有機硅交聯(lián)劑（溶于等質(zhì)量的甲苯溶液中），混合均勻后低壓除去體系中的甲苯；室溫下10h后即可完全固化。按照GB/T 13477.6-2002測試所得固化后膠體的性能：斷裂伸長率為175%，拉升強度為3.9Mpa。初始分解溫度為435. 8℃。

由5個實施例對比可得，隨著金屬氧化物加入量的提高，膠黏劑的耐熱性有所提高，但是力學性能隨之下降；甲基苯基乙烯基硅油粘度的變化會影響膠體的可加工性，粘度大即分子量大，力學性相對較好，但使用工藝逐漸復雜；不同的膠體可適用于對硅橡膠有特殊耐熱要求的不同場合，根據(jù)實際應用條件的不同，可選擇相應的配方。上述的具體實施方式只是示例性的，是為了更好地使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，不能理解為是對本發(fā)明包括范圍的限制；只要是根據(jù)本發(fā)明所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本發(fā)明包括的范圍。