[发明专利]一种耐低温硅橡胶生胶

说明书

技术领域

本发明属于高分子化合物的制备工艺领域，具体地说是一种耐低温硅橡胶生胶及其制备方法。 

背景技术

硅橡胶有许多独特而优异的性能，如耐高低温、绝缘、憎水、耐候性好、透气性好及压缩变形率低等，使在航空航天、化工、机械、纺织、建筑、交通、医疗医药、农业等领域得到了广泛的应用。 

橡胶作为一种应用材料，其使用价值在于它的弹性。但随着人类科技进步，探索空间的深入，尤其是在空间探索中需要使用能够在超低温下保持弹性和密封性能，且能够长期正常工作的橡胶制品，而一般的橡胶是不具有使用价值的，因此制备耐超低温的橡胶制品，不仅具有重要的研究意义，而且具有重要的实际意义。硅橡胶的耐寒性与其玻璃化转变温度和低温结晶性有关。聚二甲基硅氧烷(PDMS)的玻璃化转变温度(Tg)是-125℃，聚二乙基硅氧烷(PDES)是目前所知的具有最低的玻璃化转变温度(Tg)的聚硅氧烷，为-145℃。尽管PDMS和PDES的玻璃化转变温度(Tg)很低，但PDMS在-50℃左右，PDES在-70℃和20℃左右，由于强烈结晶而失去弹性，因此它们的应用范围受到很大限制。在硅氧烷侧链上引入其它链结，破坏聚硅氧烷链的规整性，是一种降低结晶度的有效方法。如引入二苯基链节得到的苯基改性的聚硅氧烷，引入甲基苯基链节得到甲基苯基改性的聚硅氧烷。 

Brewer等以二苯基硅氧链结或甲基三氟丙基硅氧链节作为聚二乙基硅氧烷的改性链结，反应24h后得到低玻璃化转变温度(Tg)，且低温下不结晶的乙基共聚硅氧烷，产物的分子量Mn为1.2×10⁴～1.8×10⁴。Brewer等还制备了以甲基苯基或乙基苯基改性的聚二乙基硅氧烷，得到的共聚硅氧烷也具有低的玻璃化转变温度(Tg)和低温不结晶，分子量Mn为1.5×10⁴～2.2×10⁴。Liu等制备了三元、四元的乙基共聚硅氧烷，得到的共聚硅氧烷具有低的玻璃化转变温度(Tg)，低温下不结晶，分子量Mn为2.0×10⁴～2.1×10⁴。 

尽管上述制备的聚硅氧烷具有低的玻璃化转变温度(Tg)，并且低温下不结晶，但是却存在反应时间过长，产物的分子量较低的问题。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种制备时间短，分子量高的耐低温硅橡胶生胶及其制备方法。 

本发明所述耐低温硅橡胶生胶，其特征是，所述生胶的结构为： 

由如下方法制得： 

(1)以重量份计，取八甲基环四硅氧烷(D₄)10-90份，六乙基环三硅氧烷(D₃^Et)10-90份，四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄^Vi)1～100份，催化剂0.0001～2份，促进剂 0～1份； 

其中：所述的催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、四甲基氢氧化铵，或者这些物质的硅醇盐；所述的促进剂为聚乙二醇、二甲基亚砜、冠醚、穴醚、聚醚、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、酮、乙腈或硝基苯； 

(2)聚合前将八甲基环四硅氧烷(D₄)和六乙基环三硅氧烷(D₃^Et)在30～70℃，1～100kPa减压条件下脱水0.5～3h，然后通入干燥氮气并升温至80～180℃，加入四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄^Vi)、催化剂、促进剂，聚合，反应1-4h； 

(3)聚合结束后，升温至180～220℃，在真空状态下脱除物料中的小分子低沸物，时间为1～3h，然后冷却至室温后出料，得到耐低温硅橡胶生胶。 

上述耐低温硅橡胶生胶优选的实施方式是：步骤(1)以重量份计，所述八甲基环四硅氧烷(D₄)为30-80份，所述六乙基环三硅氧烷(D₃^Et)为20-70份，所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄^Vi)为2～60份，所述催化剂为0.001～1.5份，所述促进剂为0～1份。 

上述催化剂优选氢氧化钾，氢氧化铯，四甲基氢氧化铵，或者他们的硅醇盐。 

上述促进剂优选所述促进剂为聚乙二醇、冠醚、穴醚或聚醚。