[发明专利]一种亲水性硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水性硅橡胶及其制备方法，以质量份数计，该亲水性硅橡胶包括硅橡胶生胶90～100份、甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑4～10份、偶联剂2～5份、硫化剂0.5～1份。本发明在炭黑表面接枝甲基丙烯酸羟乙酯，炭黑表面接枝的亲水性分子链增大了炭黑在硅橡胶中的分散性，且甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑与硅橡胶生胶形成互穿网络结构，增大硅橡胶的极性，从而实现对硅橡胶进行亲水性改性的同时不影响硅橡胶的力学性能。

技术领域

本发明涉及有机硅材料领域，具体涉及一种亲水性硅橡胶及其制备方法。

背景技术

硅橡胶具有无毒、耐老化型优良、化学稳定性好等优异性能，同时硅橡胶植入人体组织后不会引起异物反应，对人体组织反应极小，因此硅橡胶在生物医学领域得到广泛的应用。但是由于硅橡胶分子的螺旋形结构，表面自由能低，具有很强的疏水性，会带来机体的不良影响，因此为了让硅橡胶能适应机体复杂生理需求，必须对硅橡胶进行亲水性改性。

目前的硅橡胶亲水性改性的方法包括：等离子体处理、表面接枝改性和本体改性。采用等离子体处理硅橡胶，可以在短时间内改善硅橡胶的表面亲水性，但是改性后的硅橡胶表面亲水性会随时间延长而减弱，而且该方法使用的设备昂贵，成本高；采用表面接枝改性，硅橡胶的表面亲水层可以做的很薄，且亲水性持久，但是该方法对反应条件要求比较苛刻，反应条件的任何波动都会影响最终的接枝效果，从而影响硅橡胶亲水性的改善；采用本体改性就是采用共混的方式在硅橡胶中加入亲水性物质，反应过程简单易控制，但是该方法在提高硅橡胶亲水性的同时会影响硅橡胶的力学性能。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种亲水性硅橡胶及其制备方法，对硅橡胶进行亲水性改性的同时不影响硅橡胶的力学性能。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种亲水性硅橡胶，以质量份数计，该亲水性硅橡胶包括硅橡胶生胶90～100份、甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑4～10份、偶联剂 2～5份、硫化剂0.5～1份。

在上述技术方案的基础上，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

在上述技术方案的基础上，所述硫化剂为双二五硫化剂或双二四硫化剂。

本发明还提供了一种上述所述的亲水性硅橡胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

以质量份数计，向90～100份的硅橡胶生胶中添加4～10份甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑和2～5份偶联剂，并在捏合机中进行混炼，形成硅胶胶料；

将所述硅胶胶料投入开炼机中，并加入0.5～1份硫化剂，硫化后得到亲水性硅橡胶。

在上述技术方案的基础上，甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑的制备方法包括：

对炭黑进行羟甲基化；

称取10～15g的羟甲基化的炭黑于三口烧瓶中，在氮气保护下超声分散；

向三口烧瓶内加入2～5g硝酸铈铵、水和硝酸，于30℃下搅拌；

将3～7.5g甲基丙烯酸羟乙酯加入分液漏斗中，并滴加到三口烧瓶中，反应一段时间后得到接枝物；

待反应结束后，将接枝物进行抽滤、洗涤，洗涤之后置于索氏抽提器中，用乙酸乙酯抽提36h，抽提后的产物经90℃真空干燥至恒重后，得到所述甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合炭黑。

在上述技术方案的基础上，对炭黑进行羟甲基化包括以下步骤：

称取10～15g炭黑经甲苯抽提一段时间，抽提后真空干燥；

将干燥后的炭黑放置于三口烧瓶中，并依次加入90～100mL甲醛溶液和10～15mLNAOH溶液，进行水浴恒温加热；