[发明专利]一种金属配位键与氢键杂化交联的自修复硅弹性体制备方法及弹性体

摘要

本发明公开了一种金属配位键与氢键杂化交联的自修复硅弹性体的制备方法。包括：(1)氨基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷制备；(2)聚甲基乙烯基硅氧烷扩链反应；(3)合成含酰胺基团的端巯基小分子；(4)聚甲基乙烯基硅氧烷接枝反应；(5)聚甲基乙烯基硅氧烷配位络合反应。本发明设计氢键和金属配位键杂化交联网络结构，用更简化的合成工艺和方法，制备更稳定和高效自修复弹性体。

主权项

1.一种金属配位键与氢键杂化交联的自修复硅弹性体的制备方法，其特征在于所述方法包括：(1)氨基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷制备将四甲基四乙烯基环四硅氧烷与八甲基环四硅氧烷按照质量比为1:4～3:2的比例混合于反应釜中，加入催化剂，混合均匀，除水，升温至60‑120℃，加入封端剂，常压下反应8‑24h后，升温至150‑200℃除去未反应单体，得到聚甲基乙烯基硅氧烷；催化剂的用量为四甲基四乙烯基环四硅氧烷与八甲基环四硅氧烷质量和的0.5％‑2.0％；封端剂的用量为四甲基四乙烯基环四硅氧烷与八甲基环四硅氧烷质量和的0.8％‑4％；(2)聚甲基乙烯基硅氧烷扩链反应：将步骤(1)得到的产物溶解于溶剂中，加入缚酸剂在冰浴下搅拌混合均匀后滴加溶解于二氯甲烷中的扩链剂，快速搅拌2‑8h，然后室温反应12‑24h，得到带有吡啶环的聚甲基乙烯基硅氧烷；步骤(1)的产物与缚酸剂的摩尔比为1：(1～2.5)；步骤(1)的产物与扩链剂的摩尔比为1：(1～2)；(3)合成含酰胺基团的端巯基小分子：将巯基丙酸、正丁胺充分溶解于二氯甲烷中，冰浴下加入脱水剂1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和催化剂4‑二甲氨基吡啶搅拌均匀后，室温下反应8‑15h。洗涤，干燥，得到白色膏状物；其中巯基丙酸与正丁胺的摩尔比为1：(1～1.5)；巯基丙酸与脱水剂的摩尔比为1：(1～2)；巯基丙酸与催化剂的摩尔比为1：(0.2～0.4)；(4)聚甲基乙烯基硅氧烷接枝反应：步骤(2)的产物与步骤(3)的产物于溶剂中混合均匀，加入光引发剂混合均匀，在紫外灯下光照3‑20min，得到接枝酰胺基的产物；步骤(2)的产物与步骤(3)的产物的质量比为10：(3～12)；步骤(2)的产物与光引发剂的质量比为10：(0.5‑1.5)；(5)聚甲基乙烯基硅氧烷配位络合反应：将步骤(4)的产物在溶剂中充分溶解后，逐滴加入经溶剂溶解的金属盐与吡啶环配体作用，室温充分搅拌均匀后倒入聚四氟乙烯膜中，挥发溶剂后即可得到含硅弹性体。步骤(4)的产物中配体与金属离子的摩尔比为2:1～6:1；所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或四氢呋喃。