[发明专利]一种室温硫化液体氟硅橡胶生胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶的制备领域，具体涉及一种室温硫化液体氟硅橡胶生胶的制备方法。

背景技术

甲基硅橡胶具有优良的热稳定性、电绝缘性、耐候性、耐臭氧性、透气性、很高的透明度、优良的散热性以及优异的粘结性、流动性等优点。而氟硅橡胶由于分子侧链引入三氟丙基团使其具有优良的耐航空燃料油、液压油、机油、化学试剂及溶剂等性能，能在-55～+200℃下长期工作。

氟硅橡胶是工业不可缺少的高低温耐燃油密封材料。目前市场上销售的氟硅橡胶按硫化方法主要分为高温硫化和室温硫化两种。高温硫化氟硅橡胶需要的生胶主要制备方法和普通硅橡胶生胶类似，且已有专利报道（ZL 200610035304.7）。

室温硫化氟硅橡胶需要的生胶又称液态氟硅生胶，其中有甲基封端氟硅生胶、乙烯基封端氟硅生胶，羟基封端氟硅生胶。其主要制备方法有两种，一种是分别将甲基封头剂或乙烯基封头剂或羟基封头剂与甲基三氟丙基环三硅氧烷为原料加入催化剂，在不同温度下，反应聚合，再脱除低分子物质，此方法与高温硫化生胶聚合方法类似，区别在于封头剂的加入量不同。按此法制备的液态氟硅生胶粘度较大，一般大于20000cs，主要缺点在于存放过程中会出现聚合或者裂解情况，品质不稳定。

另外一种制备方法是直接以不同氯硅烷单体为原料进行水解，水解反应完成后，分离水分，脱除低分子物质，按此方法生成的产物呈油状，粘度很低，一般小于500cs，所以称为氟硅油。将此低粘度氟硅油加入酸或碱性催化剂聚合可以自备中高粘度氟硅生胶，产品粘度范围波动大一般：1000～3000cs。

发明内容

本发明主要是合成中等粘度范围羟基氟生胶，粘度范围：6000～10000cs，通过采用由甲基三氟丙基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷组成的硅氧烷混合物，先将硅氧烷混合物聚合成高粘度的生胶，再加入纯水使之裂解为低粘度胶，从而制备不同规格羟基封端氟生胶。所得羟基封端液态氟硅生胶优点在于：粘度中等，挥发份低小于1％，产品外观无色透明。采用四甲基氢氧化铵硅醇盐作催化剂在将其破酶脱除以后没有催化剂残余，产品呈中性，产品在存放过程中不会出现聚合或者再裂解情况，品质稳定。

本发明主要通过以下技术方案实现，具体包括：

将硅氧烷混合物与封头剂一起加入聚合釜中，加入四甲基氢氧化铵硅醇盐作为催化剂进行聚合，聚合反应完成后，加入纯水将其裂解成低粘度油状物，再升温将硅醇盐破酶，最后在真空条件下脱除物料中的低分子，得液体氟硅橡胶生胶。所述硅氧烷混合物为甲基三氟丙基环三硅氧烷（简称D3F）与八甲基环四硅氧烷（简称D4）的混合物。

上述硅氧烷混合物中，D3F优选占硅氧烷混合物的25～100wt％；D4优选占硅氧烷混合物的0～75wt％。更优选的比例为：D3F优选占硅氧烷混合物的50～75wt％，D4优选占硅氧烷混合物的25～50wt％。

上述聚合反应中，聚合温度优选80～130℃；聚合时间优选2～8小时。

脱除物料中的低分子步骤的温度优选160～200℃；脱除时间优选4～12小时。

加纯水裂解温度优选80～130℃；裂解时间优选2～8小时。

破酶温度优选150～190℃；破酶时间优选2～6小时。

封头剂优选乙烯基双封头剂，即四甲基二乙烯基二硅氧烷。

封头剂的加入量优选为硅氧烷混合物的0.05～0.5wt％。

催化剂四甲基氢氧化铵硅醇盐的加入量优选为硅氧烷混合物的0.01～0.5wt％。

纯水加入量优选为硅氧烷的5～10wt％。

从表1测试结果可见，本发明解决了合成中等粘度液体羟基封端氟硅橡胶生胶粘度不易控制的问题，粘度范围窄：6000～10000cs，乙烯基含量稳定，生胶的挥发份低于1％。且产品外观无色透明，无催化剂残余，产品呈中性，产品在存放过程中不会出现聚合或者再裂解情况，品质稳定。生产过程中基本无废气、废液、废渣产生，对环境友好。

具体实施方式

实施例1

将100kgD3F、100kg八甲基环四硅氧烷和1.0kg乙烯基双封头加入聚合釜，加入0.04kg四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂，升温至105℃，反应聚合3hr。加入纯水10kg在105℃下反应4hr，反应完成后，升温至180℃，反应3hr，抽真空（0.095Mpa～0.1MPa），保持反应温度180℃，脱除低分子8hr，冷至室温，出物料。

实施例2

重复实施例1所述步骤，将混合物料中的D3F改为200kg，八甲基环四硅氧烷改为加入0kg。

实施例3