[发明专利]一种高分子量的聚(甲基乙基-甲基乙烯基)硅氧烷的制备方法

说明书

本发明涉及一种高分子量的聚(甲基乙基‑甲基乙烯基)硅氧烷的制备方法，包括步骤如下：(1)将四甲基四乙基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷和封端剂混合，加入催化剂，于80～180℃聚合反应1～4h；(2)聚合反应结束后，升温至180～220℃，在真空状态下脱除物料中的小分子低沸物，然后冷却至室温后出料，即得。本发明的高分子量的聚(甲基乙基‑甲基乙烯基)硅氧烷产品稳定，玻璃化转变温度(Tg)低，低温下不结晶，且聚合工艺简单，无需溶剂，通过严格控制反应条件在较短反应时间内即可获得高分子量的聚(甲基乙基‑甲基乙烯基)硅氧烷，产率高，分子量可控，后处理简单，易规模化生产。

技术领域

本发明属于高分子化合物的制备工艺领域，具体地说是高分子量的聚(甲基乙基-甲基乙烯基)硅氧烷的制备方法。

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，尤其是在空间探索等超耐寒环境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℃，但PDMS在-50℃左右，由于强烈结晶而失去弹性，因此它的最低使用温度仅为-50℃。聚二乙基硅氧烷(PDES)做为目前所知的具有最低的玻璃化转变温度(Tg)的聚硅氧烷，也具有类似于PDMS的结晶性。因此，改善它们的耐低温性能，必须降低其结晶度。目前，主要采用在PDMS或PDES的结构中引入共聚单元，破坏其结构规整性来降低聚合物的结晶度。

Babu等以二苯基硅氧链节作为聚二甲基硅氧烷的改性链结，制备了聚二甲基-二苯基的共聚物，并对其性能进行了研究(参见：Poly(dimethylsi1oxane-co-diphenylsiloxanes):Synthesis,Characterization,and Sequence Analysis，G.N.Babu,S.S.Christopher,and R.A.Newmarkt，Macromolecules 1987,20,2654-2659)。Brewer等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(参见：Poly(diet hylsi Ioxane-co-ethyl phenylsi Io xane)and poly(diethylsiloxane-co-methylphenylsiloxane):synthesis and characterization，J.R.Brewer*,K.Tsuchihara，R.Morita，J.R.Jones，J.P.Bloxsidge and S.Fujishige，Polymer，1994,35(24):5118-5123)。中国专利文件CN102532548A(申请号：201210009049.4)公开了一种耐低温硅橡胶生胶，是采用八甲基环四硅氧烷(D₄)、六乙基环三硅氧烷(D₃^Et)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D₄^Vi)、催化剂和促进剂进行聚合，聚合结束后升温，在真空状态下脱除物料中的小分子低沸物，冷却至室温后得到。

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，但是由于共聚单体存在开环速率不同的问题，导致制备无规共聚物时反应条件要求比较苛刻，制备工艺复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种制备工艺简单，分子量高的聚(甲基乙基-甲基乙烯基)硅氧烷的制备方法。

本发明的技术方案如下：