[发明专利]一种耐高温苯基聚硅氧烷、其复合物和制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及苯基聚硅氧烷、复合物及其制备方法，具体涉及一种耐高温苯基聚硅氧烷、其复合物和制备方法。 

[背景技术]

随着现代科学技术发展，航空、航天、电子、汽车、装备制造等技术领域对胶粘剂、密封及防护涂层的耐热性能要求愈来愈高，如航天飞机机翼前缘、宇宙飞船的气动加热部位、高速导弹弹体结构、飞机发动机、飞机刹车盘、化工设备热防护和船舶制造气焊部位等。可预计的将来，特种耐高温材料市场在国防安全和民用领域的需求将迅速增长。 

现有有机耐高温复合材料在600℃以上的高温条件下，存在粘结强度低、热分解率高、韧性低、密封性差等不足，不能满足技术发展的新要求。有机硅聚合物骨架为硅氧烷键，侧链为通过硅原子连接的有机基团，这种既含有类似无机硅酸盐的Si-O结构，又有有机基团，独特的结构决定了其兼具无机性能和有机特性，是一种公认的耐高温性能优异的有机材料。 

本发明的目的在于提供一种苯基聚硅氧烷及其复合物的制备方法，利用该方法所制备的聚硅氧烷及复合物具有固化温度低，且在高温条件下粘结性好、韧性高等优点。 

[发明内容]

本发明的目的：旨在提供一种苯基聚硅氧烷的合成方法，以及利用合成的苯基聚硅氧烷为基础物，制备耐高温的苯基聚硅氧烷复合材料。 

为了实现上述目的发明一种苯基聚硅氧烷的制备方法，包括水解、重排、裂解环化和共聚步骤，其特征在于由以下步骤组成: 

i).将占总质量2~22%的含有苯基的氯硅烷单体与70~88%的烷基氯硅烷、烷氧基氯硅烷、不饱和烃基氯硅烷或环硅氧烷中的一种或多种进行混合得到混合液A； 

ii).将质量1~5倍于混合液A的水解溶剂在25~30℃下进行搅拌，水解溶剂的质量为混合液A总质量的1~5倍，边搅拌边滴加所述的混合液A进行所述的水解步骤； 

iii).水解后静止分层，分离下层溶液中和至中性； 

iv).浓缩除去所述的水解溶剂，加入0.1~3%所述重排反应的催化剂I，升温至120~130℃，进行所述的重排反应，反应时间为1~3h； 

v).升温至150~160℃进行所述的裂解环化反应，反应时间为2~5h； 

vi).加入2~10%封端剂和0.1~3%的所述共聚步骤的催化剂II，升温至120~130℃，进行所述的共聚步骤，反应1~3h，减压除去低沸物，得到所述的苯基聚硅氧烷。 

上述方法还具有如下优化方案： 

在于步骤i中，将占总质量38~48%的一甲基三氯硅烷、25~31%的甲基乙氧基二 氯硅烷、6~8%的二甲基乙烯基氯硅烷、1~13%的一苯基三氯硅烷和1~10%的二苯基二氯硅烷进行混合得到混合液A。 

步骤iv中，加入占总质量0.1~0.3%的催化剂I。在聚硅氧烷合成中的重排反应的催化剂Ⅰ采用环烷酸钴，环烷酸锌，钛酸四异丙酯，二丁基二乙酸锡等一种或两种或两种以上的混合物。 

步骤vi中，加入占总质量4~6%的八甲基环四硅氧烷和3~4%的六甲基环三硅氧烷作为封端剂。 

步骤vi中，加入占总质量0.1~0.3%的催化剂II，在共聚步骤催化剂Ⅱ采用氢氧化钾硅醇盐，氢氧化铵硅醇盐的一种或两种的混合物。 

所述的含有苯基的氯硅烷单体为一苯基三氯硅烷，二苯基二氯硅烷中的一种或二种。所述的环硅氧烷为八甲基环四硅氧烷，六甲基环三硅氧烷中的一种或两种。 

在聚硅氧烷合成中，水解溶剂采用丙二醇甲醚，丙二醇甲醚醋酸酯，甲苯，乙醇，水等一种或两种或两种以上的混合物。 

本发明一种苯基聚硅氧烷的复合物，其特征在于由上述苯基聚硅氧烷、填料、固化剂和促进剂组成，所述苯基聚硅氧烷：填料=1:0.5~1:1,固化剂用量为复合物总质量的0.1~3%和0.1~1.5%的促进剂组成。 

所述的复合物中的填料为氧化铈，氧化铜，氧化铁，二氧化钛，甲基硅氧基磷酸铜，白炭黑中的一种或两种或两种以上的混合物； 

所述的复合物中的固化剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ―(2,3-环氧丙氧)  丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-巯丙基三乙氧基硅烷，γ-巯丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种或两种以上的混合物； 

所述的复合物中的促进剂为二月桂酸二丁基锡，醋酸锡，氯铂酸中的一种或两种或两种以上的混合物。 

所述的复合物的制备过程如下： 

1、填料处理