[发明专利]一种环硅氧烷原位开环聚合制备纳米颗粒硅橡胶复合材料的方法

权利要求书

1.一种环硅氧烷原位开环聚合制备纳米粒子填充补强聚硅氧烷预混物料的方法，其特征在于，包括：

(a)将环硅氧烷单体和纳米尺寸的填充粒子及其他所需成分、硫化剂接触，氮气保护下，置于一定温度的反应条件下搅拌均匀；

(b)将催化剂、引发剂和无水溶剂接触，氮气保护下，快速加入步骤(a)中的混合物中，剧烈搅拌；

(c)在一定温度下反应一段时间，体系粘度增大，形成半固体状掺杂纳米填充粒子的聚硅氧烷预混物料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述环硅氧烷单体为1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、七甲基环四硅氧烷、四乙基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷、2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、2,4,6-三甲基-2,4,6-三(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四(3,3,3-三氟丙基)环四硅氧烷、2,2,4,4-四甲基-6,6-二苯基环三硅氧烷、2,4,6-三甲基-2,4,6-三苯基环三硅氧烷、2,2,4,4,6,6-四甲基-8,8-二苯基环四硅氧烷、2,2,4,4-四甲基-6,6,8,8-四苯基环四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四苯基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-2,4,6,8-四氰丙基环四硅氧烷、1,3,5,7-四苯基-2,4,6,8-四氰丙基环四硅氧烷中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述纳米填充粒子为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、硅藻土、石英粉、硅微粉、沉淀法碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、钛白粉、硅酸镁、氧化铁、二氧化钛、硅酸锆、碳酸钙、氧化铝、氧化锌、蒙脱土、滑石粉、高岭土、云母、玻璃纤维、芳纶、纤维素、晶须、氧化石墨烯、层状双金属氢氧化物中的至少之一。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述硫化剂为过氧化苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、脂肪酸的偶氮化合物、含硅氢基的过氧化物或聚合物(使用铂催化剂)中的至少之一。

5.根据权利要求1～4所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述填充补强填料、硫化剂与环硅氧烷单体的质量比为(1～300):(0.1～5):100，

所述反应温度为0～150摄氏度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述催化剂为式(II)所示的有机磷腈化合物，

其中，

R¹为卤素、-NR₂，或者

R和R²为任选取代的C_1-6烷基、任选取代的C_1-6环烷基、任选取代的芳基、任选取代的苄基、卤素，或者R与相连的N原子形成C_1-6杂环烷基，

R³为任选取代的C_1-6烷基、任选取代的C_1-6环烷基、任选取代的芳基、任选取代的苄基，或者卤素，

n为整数且n≥1，

所述催化剂与步骤(a)中所述环硅氧烷单体的摩尔比为1:(10～100 000)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述引发剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、苄醇、苯丙醇、水、乙二醇、1,2-丙二醇、2,3-丁二醇、环己二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、肌醇、葡萄糖中的至少之一，所述催化剂与引发剂是以1:(0.01～1000)的摩尔比进行所述反应的，所述无水溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环、正己烷、环己烷、石油醚、正庚烷和正戊烷中的至少之一。