[发明专利]改性室温硫化硅橡胶的制备方法

说明书

本发明是属于硅橡胶的制备方法，更进一步讲，是关于改性室温硫化硅橡胶的制备方法。它是由正硅酸酯部分水解及其水解物的部分三甲基硅基化而成的三甲基硅基化聚硅酸酯，控制反应产物分子量，取其分子量小于1500的馏份或取其全馏份，把它与端基为羟基的聚二烷基硅氧烷混和，加入催化剂，于室温固化（即硫化）而成高透明或不透明的改性硅橡胶。

改性硅橡胶适用于作光敏元件的灌封胶，也可用于无线电、电器元件、半导体元件或高压电源变压器的绝缘封装，密集型元件电路板的涂复，纸质胶带防粘剂，脱模剂及粘结剂等。

室温硫化硅橡胶的制备方法报道很多。据美国专利（US2857356）报道，正硅酸酯与三甲基氯硅烷在盐酸催化下，进行全水解制备三甲基硅基化硅树脂共聚物，将它与端基为羟基的高分子量线型聚二烷基硅氧烷混合固化而成硅橡胶。又据美国专利（US4490500）报道，在三甲基硅基化硅树脂共聚物与聚二烷基硅氧烷混合物中，加入催化剂及用含胺基的硅烷作为自粘性添加剂进行交联反应制备硅橡胶。由于三甲基硅基化硅树脂共聚物是全水解产物，分子量高，树脂产物必须用溶剂稀释成树脂溶液保存，以避免发生凝胶现象，因此要用大量溶剂，毒性大。当进一步加工时又须要除去溶剂，工艺复杂，且用含胺基的硅烷作添加剂，对设备有腐蚀性。

本发明目的是对硅橡胶进行改性，寻找一个工艺简单，无腐蚀性，比硅橡胶具有更高的透明度、强度、硬度、耐光性及耐水性等优良性质的改性室温硫化硅橡胶的制备方法。

本发明改性室温硫化硅橡胶的制备方法包括合成三甲基硅基化聚硅酸酯及其与端基为羟基的聚二烷基硅氧烷混和固化两个部份。

本发明的合成三甲基硅基化聚硅酸酯是由正硅酸酯部份水解及其水解物用硅烷基试剂进行部份三甲基硅基化而成三甲基硅基化聚硅酸酯（其中OR基与（CH₃）₃SiO1/2基的摩尔比为3-6），控制反应产物分子量，取其分子量小于1500的馏份或取其全馏份，作为改性室温硫化硅橡胶制备的一个组份。

正硅酸酯分子式为Si（OR）₄，其中R是烷基，最佳是乙基。硅烷基试剂可以是六甲基二硅醚。

将水滴加到含有单体正硅酸酯与六甲基二硅醚，水解催化剂强酸性阳离子交换树脂（交换容量＞4毫克当量/克）及溶剂的混合溶液中，在搅拌下进行水解。反应温度为20-80℃，搅拌10-40小时，冷却，过滤除去阳离子交换树脂，蒸馏除去溶剂及低沸物，直接取瓶中剩留物全馏份，或可进一步减压蒸得分子量小于1500的聚合物馏份，即是三甲基硅基化聚硅酸酯，其粘度为1-50厘泊。

二个反应物单体六甲基二硅醚与正硅酸酯的克分子比为0.1-2，加水量与正硅酸酯的克分子比为0.1-1.8。

反应溶剂可采用苯类，如苯、甲苯、二甲苯，醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇，酯类，如醋酸乙酯、醋酸丁酯，醚类等。

在合成三甲基硅基化聚硅酸酯反应中，在上述二个反应物单体的克分子比例情况下，调节溶剂及水解催化剂强酸性阳离子交换树脂的用量，可控制产物分子量组份。选择恰当的用量，可使分子量小于1500的产物得到满意的得率。当溶剂与二个单体之和重量比为0.05-1，强酸性阳离子交换树脂与二个单体之和的重量比为0.05-0.70时，分子量小于1500的三甲基硅基化聚硅酸酯得率达40-80%。

本发明的三甲基硅基化聚硅酸酯是由正硅酸酯的部分水解产物，采用中性的硅烷基试剂六甲基二硅醚及阳离子交换树脂作催化剂，因而不须像一般用酸性的硅烷基试剂或用酸作催化剂情况作除酸处理，就直接可得到中性的三甲基硅基化聚硅酸酯，工艺简单，产物稳定，贮存时不需另加溶剂稀释。室温贮存期达二年以上。