[发明专利]一种超支化有机-无机嵌段光学透明加成型有机硅材料的制备方法

说明书

本发明涉及有机硅技术领域，为了解决有机硅高分子材料机械力学性能较差的问题，本发明提出了一种超支化有机‑无机嵌段光学透明加成型有机硅材料的制备方法，先将羟端基脂肪族超支化聚酯在氮气保护下与金属有机锂反应后，用正己烷清洗若干次，制备成超支化大分子引发剂；然后在促进剂存在下，将超支化大分子引发剂与环状有机硅单体开环聚合，并通过终止剂终止反应，得到超支化嵌段有机硅高分子，减压脱除溶剂、低分子和未参与聚合反应的单体；然后通过硅氢加成反应，得到超支化有机‑无机嵌段光学透明加成型有机硅材料。改善了有机硅高分子材料的机械力学性能和流动性能。

技术领域

本发明涉及有机硅技术领域，具体涉及一种超支化有机-无机嵌段光学透明加成型有机硅材料及其制备方法。

背景技术

加成型硅橡胶硫化前胶料的粘度较低，便于灌注，硫化时不放热，无低分子副产物放出，收缩率小，能深部硫化，操作简单。硫化后便成为柔软透明或半透明的弹性体，可在-65~200℃温度范围内长期保持弹性。具有优良的电气性能和化学稳定性、耐水、耐臭氧、耐辐照、耐气候老化、憎水防潮、防震、良好的低压缩变形、低燃烧性；具有生理惰性、无毒、无味、以及硫化速度可以用温度来很顺利控制等优点。但是有机硅高分子材料由于存在机械力学性能较差的缺点，限制了其应用，通过物理共混或化学共聚方法来改性有机硅高分子，可扩展它们的用途。物理共混通常存在有机硅高分子与其它有机高分子相容性差的问题，难以达到满意的效果。目前一般对有机硅高分子进行共聚改性，譬如，通过与聚氨酯、聚砜、聚苯醚、聚碳酸酯、环氧树脂、醇酸树脂、不饱和树脂等共聚，把两种聚合物的优点结合到一起，并形成互补。

自从1988 年“超支化聚合物”这一概念提出以后，在涂料、聚合物共混、聚电解质、纳米材料、生物材料以及药物载体等方面得到了广泛的应用。

发明内容

为了解决有机硅高分子材料机械力学性能较差的问题，本发明提出了一种超支化有机-无机嵌段光学透明加成型有机硅材料的制备方法，得到光学透明有机硅高分子材料，并改善了有机硅高分子材料的机械力学性能和流动性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种超支化有机-无机嵌段光学透明加成型有机硅材料的制备方法为以下步骤：

（1）将羟端基脂肪族超支化聚酯在氮气保护下与金属有机锂反应后，用正己烷清洗若干次，制备成超支化大分子引发剂；

所述的羟端基脂肪族超支化聚酯分别为第一代、第二代、第三代、第四代核第五代羟基封端超支化聚酯，分别标为G1-HBPE，G2-HBPE，G3-HBPE，G4-HBPE和G5-HBPE；超支化聚合物是一种高度支化、有三维网状结构的聚合物，具有粘度低、高溶解性、不易结晶、分子间不易缠绕、大量的末端官能团以及强的化学反应活性等特点。其在结构上虽不如传统的树枝状高分子完美，但在制备过程中不需进行繁琐的分离和纯化，合成相对简单，便于工业化生产，产品成本较低。

所述的金属有机锂选自叔丁基锂、丁基锂、乙基锂、戊基锂、苯基锂和甲基锂中的一种或几种。金属有机锂使用量按照金属锂原子与羟端基脂肪族超支化聚酯中的羟基摩尔比为1:1~1.1:1。

作为优选，用有机锂体积0.5~4倍的正己烷清洗3次。

作为优选，反应温度为60~140℃，反应时间0.5~2h。

（2）在促进剂存在下，将超支化大分子引发剂与环状有机硅单体开环聚合，并通过终止剂终止反应，得到超支化嵌段有机硅高分子，在90~205℃/130mmHg下减压脱除溶剂、低分子和未参与聚合反应的单体；然后通过硅氢加成反应，得到超支化有机-无机嵌段光学透明加成型有机硅材料。