一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶

文档序号:1333369 发布日期:2020-07-17 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶 (Organic silicon polymer and silicon rubber containing same ) 是由 管金宇 于 2020-04-30 设计创作,主要内容包括:本发明硅橡胶技术领域,更具体地,本发明提供了一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶。本发明第一方面提供一种有机硅聚合物,制备原料至少包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷;所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷的重量比为(20~100):1。(The invention belongs to the technical field of silicone rubber, and particularly provides an organic silicon polymer and silicone rubber containing the same, wherein the first aspect of the invention provides the organic silicon polymer, the preparation raw materials at least comprise α omega-dihydroxy polydimethylsiloxane and hydrocarbyloxysilane, and the weight ratio of the α omega-dihydroxy polydimethylsiloxane to the hydrocarbyloxysilane is (20-100): 1.)

一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶

技术领域

本发明涉及硅橡胶技术领域,更具体地,本发明提供了一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶。

背景技术

传统的单组分脱醇型有机硅橡胶主要以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,以甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等为交联剂,钛酸四丁酯等为催化剂,白炭黑、碳酸钙等为填料制成。单组分脱醇型有机硅橡胶由于脱除的小分子是甲醇或乙醇,对基材无腐蚀,对人体危害也较小,因此应用越来越广泛。鉴于有机硅橡胶的优势,其也被广泛应用于一些恶劣环境中,随之而来的是对其性能的更高要求,包括对其力学性能、耐老化、耐湿等性能等提出了更高的要求。

另外,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶的单组分脱醇型有机硅硅橡胶在生产过程中,羟基与钛酸酯催化剂会作用产生粘度高峰,粘度在短时间内会迅速升高,虽然后期会逐渐下降恢复正常,但是会导致生产难以控制,粘度升高后在搅拌时也会导致胶体的温度上升,严重的会导致胶料交联报废。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种有机硅聚合物,制备原料至少包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷;所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷的重量比为(20~100):1。

作为本发明的一种优选技术方案,所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷包括低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷。

作为本发明的一种优选技术方案,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在4000~10000mPa·s;所述高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在30000~60000mPa·s。

作为本发明的一种优选技术方案,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的重量比为1:(1.2~1.4)。

作为本发明的一种优选技术方案,所述烃基氧基硅烷为含有三个甲氧基的硅烷化合物。

作为本发明的一种优选技术方案,所述烃基氧基硅烷包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷。

本发明的第二方面提供了一种硅橡胶,制备原料包括所述的有机硅聚合物。

作为本发明的一种优选技术方案,以重量份计,制备原料还包括10~30份增塑剂、50~110份填料、5~15份交联剂、2~20份催化剂。

作为本发明的一种优选技术方案,所述填料选自白炭黑、改性纳米碳酸钙、氧化铝、氧化铁、氧化锌、石英粉、白刚玉、硅藻土中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案,所述白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:(0.3~0.7)。

有益效果:本发明提供了一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,通过使用不同粘度的α,ω-二羟基聚硅氧烷、采用包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的烃基氧基硅烷进行封端,制备得到的有机硅聚合物解决了粘度高峰的问题,进一步加入特定含量、一定粒径的白炭黑和改性纳米碳酸钙的填料制备得到的硅橡胶具有优异的耐湿热老化、力学性能,并且能够缩短表干时间,可较好应用于粘合剂、密封剂、防护涂料、灌封、制模材料等方面。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

为解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种有机硅聚合物,制备原料至少包括α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷;所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷的重量比为(20~100):1。

在一种优选的实施方式中,所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷的重量比为50:1。

<α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷>

本发明所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷包括低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷。

在一种优选的实施方式中,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在4000~10000mPa·s,高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在30000~60000mPa·s;更优选的,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在8000mPa·s;所述高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在50000mPa·s。

在一种更优选的实施方式中,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的重量比为1:(1.2~1.4);更优选的,所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的重量比为1:1.3。

所述粘度是按照国标GB2794-81,用NDJ-79型粘度计在25℃下测得的绝对粘度。

所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷、高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷可通过市售购买得到,包括但不限于低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷购买自晨光化工研究院;高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷购买自晨光化工研究院。

申请人发现α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度不同对于制备得到的硅橡胶在耐湿老化的性能影响比较大,而当在体系中同时加入低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷时,可以明显提高硅橡胶的耐湿老化的性能,同时也缩短了硅橡胶的表干时间。这可能是因为高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷分子链相对较长,低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷分子链相对较短,两者可相互穿插,与交联剂发生交联反应后,有利于提高分子排列的紧密程度,使得交联密度增加,从而缩短了硅橡胶的表干时间;在高温高湿下,能够减少水分渗入材料的量,使得耐湿老化的性能得到提高。

申请人发现,当高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷加入过多时,会使得在硅橡胶制备过程中容易出现粘度瞬间增大即“粘度高峰”的现象,也会降低硅橡胶的耐湿老化的性能。当低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的重量比为1:(1.2~1.4)时,可带来较好的力学强度和耐湿老化性能。这可能是因为高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷羟基含量较低加入过多时,会使得整体α,ω-二羟基聚硅氧烷羟基含量下降,会有少量交联剂的活性端未反应,当高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷加入过少时,会有剩余的羟基没有反应,都会使得交联密度不足,使得分子排列的紧密程度发生变化,进而影响到硅橡胶的力学强度和耐湿老化性能。

<烃基氧基硅烷>

本发明所述烃基氧基硅烷为含有三个甲氧基的硅烷化合物。

在一种实施方式中,所述烃基氧基硅烷包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷。

在一种优选的实施方式中,所述烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的重量比为1:(0.6~0.8);更优选的,所述烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的重量比为1:0.7。

在一种优选的实施方式中,所述烷基三甲氧基硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、1,10-二-三甲氧基硅烷基癸烷、2,3-二甲基-2-三甲氧基硅烷基丁烷、十六烷基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷中的一种或几种组合。

在一种实施方式中,所述烯基三甲氧基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、5-己烯基三甲氧基硅烷、苯乙烯乙基三甲氧基硅烷、[(1E)-2-(三甲氧基硅烷基)乙烯基]-苯中的一种或几种组合。

在一种优选的实施方式中,所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷;所述烯基三甲氧基硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷。

在一种更优选的实施方式中,所述乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷重量比为1:(0.1~0.3);更优选的,所述乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷重量比为1:0.2。

传统的脱醇型室温硫化硅橡胶一般以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、钛酸酯为催化剂制备,在制备过程中由于基胶端羟基的存在,会相互反应导致混合后粘度瞬间增大,带来生产不稳定、工艺控制困难等缺点,申请人实验过程中意外发现,当采用包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的氧基硅烷,尤其是采用乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷的烯基三甲氧基硅烷对α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷封端处理时,可使得上述问题得到明显解决,并且可以带来较为优异的力学性能以及缩短表干时间。这可能是因为烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的氧基硅烷的氧基硅烷,水解活性较高,可使得羟基封端的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷较为完全改性为RO—封端的聚硅氧烷,使得分子间作用力减弱,从而粘度下降较为明显。另外,硅橡胶在湿气中硫化时,封端后的聚硅氧烷的端烷氧基也会较快及较为完全水解生成羟基,更为较为充分地与交联剂进行缩合反应,实现较短的表干时间。其中带有苯环结构的苯乙烯乙基三甲氧基硅烷的引入,使得硅橡胶的力学性能较为优异。但苯乙烯乙基三甲氧基硅烷加入过多时,会使得表干时间、力学性能尤其是拉伸强度下降,当控制乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷重量比为1:(0.1~0.3),不会出现上述问题,可能是因为苯乙烯乙基三甲氧基硅烷加入过多时,位阻明显,不利于交联反应的发生。

本发明所述有机硅聚合物的制备方法为:在2L三口烧瓶中加入1000gα,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷,加热到60~80℃,抽真空度到0.08Mpa时加入20g烃基氧基硅烷搅拌5~10min,加入0.5g醋酸和1g二正丁胺,搅拌反应1~3h,然后升温到110~130℃抽真空减压蒸馏2~3h,降温到室温后即得。

本发明的第二方面提供一种硅橡胶,制备原料包括所述的有机硅聚合物。

在一种优选的实施方式中,以重量份计,制备原料还包括10~30份增塑剂、50~110份填料、5~15份交联剂、2~20份催化剂。

在一种更优选的实施方式中,以重量份计,制备原料还包括20份增塑剂、80份填料、10份交联剂、11份催化剂。

<增塑剂>

本发明所述增塑剂选自二甲基硅油、甲基苯基硅油、羟基硅油和白油中的一种或几种组合。

在一种实施方式中,所述增塑剂为二甲基硅油。

在一种更优选的实施方式中,所述二甲基硅油在25℃下粘度为90~110mPa·s;更优选的,所述二甲基硅油在25℃下粘度为100mPa·s。

所述二甲基硅油可通过市售购买得到,包括但不限于购买自上海迈瑞尔化学技术有限公司。

<填料>

本发明所述填料选自白炭黑、改性纳米碳酸钙、氧化铝、氧化铁、氧化锌、石英粉、白刚玉、硅藻土中的一种或几种组合。

在一种实施方式中,所述填料包括白炭黑和改性纳米碳酸钙。

在一种优选的实施方式中,所述白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:(0.3~0.7);更优选的,所述白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:0.5。

白炭黑

本发明所述白炭黑为沉淀法白炭黑。

在一种优选的实施方式中,所述白炭黑的粒径为20~30μm;更优选的,所述白炭黑的粒径为27μm。

所述白炭黑可通过市售购买得到,包括但不限于购买自武汉斯力克沃进出口有限公司,型号为s-26。

改性纳米碳酸钙

本发明所述改性纳米碳酸钙为经过硬脂酸处理的纳米碳酸钙。

所述改性纳米碳酸钙可通过市售购买得到,包括但不限于购买自日本丸尾碳酸钙公司。

有机硅聚合物与交联剂形成的弹性体力学性能较差,在应用于建筑密封时,需要加入补强填料以提高密封胶的力学性能,而补强填料的加入很容易带来团聚、分散不均匀的问题。申请人意外发现,当同时加入粒径为20~30μm的白炭黑和以及经过硬脂酸处理的纳米碳酸钙,制备得到的硅橡胶的拉伸强度和硬度得到了很大的提高,并且也使得耐湿热老化的性能得到了提升。这可能是因为粒径为20~30μm的白炭黑具有合适的比表面积可较好与硅橡胶中的催化剂等物质相互作用,形成物理吸附点;经过硬脂酸处理的纳米碳酸钙能够较好分散在硅橡胶中,其中的硬脂酸长链分子在体系中可相互缠绕,在硅橡胶中形成疏松的粒子表面网络结构,与白炭黑共同作用使得硅橡胶的力学、耐湿热老化性能得到提高。而当加入纳米碳酸钙过多或加入改性不经过硬脂酸处理的纳米碳酸钙时,容易出现分散不均匀、团聚的现象,使得硅橡胶的力学性能和耐湿热老化性能下降,当控制白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:(0.3~0.7)时,不会出现上述问题。

<交联剂>

本发明所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或几种组合。

在一种实施方式中,所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷。

在一种优选的实施方式中,所述交联剂和有机硅聚合物的重量比为1:(9~11);更优选的,所述交联剂和有机硅聚合物的重量比为1:10。

<催化剂>

本发明所述催化剂为有机钛酸酯催化剂。

在一种实施方式中,所述有机钛酸酯催化剂选自钛酸四异丙酯、钛酸四异辛酯、钛酸正丁酯、双(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯、双(乙酰丙酮)钛酸二异丁酯中的一种或几种组合。

在一种实施方式中,所述催化剂为钛酸四异丙酯。

在一种优选的实施方式中,所述钛酸四异丙酯为改性钛酸四异丙酯。

在一种更优选的实施方式中,所述改性钛酸四异丙酯的制备原料包括钛酸四异丙酯和十六醇。

在一种更优选的实施方式中,所述钛酸四异丙酯和十六醇的重量比为(2~2.4):1;更优选的,所述钛酸四异丙酯和十六醇的重量比为2.2:1。

所述改性钛酸四异丙酯的制备方法为:将286g的钛酸四异丙酯加入到三口烧瓶中,通入氮气后升温到90~110℃,然后向其中加入130g十六醇,搅拌反应0.8~1h后升温到120~130℃继续搅拌反应0.5~1h,冷却出料即得。

本发明的第三方面提供一种所述硅橡胶的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)在含有抽真空和加热装置的行星搅拌釜中,加入有机硅聚合物、增塑剂、填料混合,加热搅拌,冷却后得硅橡胶基料;

(2)向硅橡胶基料中加入交联剂、催化剂,搅拌均匀后出料即得。

在一种优选的实施方式中,所述高模量改性抗车辙剂的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)在含有抽真空和加热装置的行星搅拌釜中,加入有机硅聚合物、增塑剂、填料混合,加热至110~130℃,抽真空度到-0.09~-0.1MPa,搅拌脱水2~4h,冷却降温至室温后得硅橡胶基料;

(2)向硅橡胶基料中加入交联剂、催化剂,抽真空度到-0.09~-0.1MPa,搅拌10~30min至均匀无气泡后出料即得。

本发明的第四方面提供一种所述硅橡胶的应用于粘合剂、密封剂、防护涂料、灌封、制模材料。

实施例

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例1

本发明的实施例1提供了一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶。

所述一种有机硅聚合物的制备原料为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷;所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烃基氧基硅烷的重量比为50:1。

所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷包括低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷;所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在8000mPa·s;所述高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在50000mPa·s。

所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的重量比为1:1.3。

所述低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷、高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷购买自晨光化工研究院。

所述烃基氧基硅烷包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷;所述烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的重量比为1:0.7。

所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷;所述烯基三甲氧基硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷;所述乙烯基三甲氧基硅烷和苯乙烯乙基三甲氧基硅烷重量比为1:0.2。

所述有机硅聚合物的制备方法为:在2L三口烧瓶中加入1000gα,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷,加热到70℃,抽真空度到0.08Mpa时加入20g烃基氧基硅烷搅拌10min,加入0.5g醋酸和1g二正丁胺,搅拌反应2h,然后升温到120℃抽真空减压蒸馏3h,降温到室温后即得。

所述一种硅橡胶,制备原料包括所述的有机硅聚合物;以重量份计,制备原料还包括20份增塑剂、80份填料、10份交联剂、11份催化剂。

所述增塑剂为二甲基硅油;所述二甲基硅油在25℃下粘度为100mPa·s。

所述二甲基硅油购买自上海迈瑞尔化学技术有限公司。

所述填料包括白炭黑和改性纳米碳酸钙;所述白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:0;所述白炭黑的粒径为27μm。

所述白炭黑购买自武汉斯力克沃进出口有限公司,型号为s-26;所述改性纳米碳酸钙购买自日本丸尾碳酸钙公司。

所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷;所述交联剂和有机硅聚合物的重量比为1:10。

所述催化剂为改性钛酸四异丙酯;所述改性钛酸四异丙酯的制备原料包括钛酸四异丙酯和十六醇;所述钛酸四异丙酯和十六醇的重量比为2.2:1。

所述改性钛酸四异丙酯的制备方法为:将286g的钛酸四异丙酯加入到三口烧瓶中,通入氮气后升温到110℃,然后向其中加入130g十六醇,搅拌反应1h后升温到125℃继续搅拌反应1h,冷却出料即得。

所述硅橡胶的制备方法为:

(1)在含有抽真空和加热装置的行星搅拌釜中,加入有机硅聚合物、增塑剂、填料混合,加热至120℃,抽真空度到-0.1MPa,搅拌脱水3h,冷却降温至室温后得硅橡胶基料;

(2)向硅橡胶基料中加入交联剂、催化剂,抽真空度到-0.1MPa,搅拌20min至均匀无气泡后出料即得。

对比例1

本发明的对比例1提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在3500mPa·s,购买自晨光化工研究院。

对比例2

本发明的对比例2提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷的粘度在70000mPa·s,购买自晨光化工研究院。

对比例3

本发明的对比例3提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,无高粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷。

对比例4

本发明的对比例4提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,无低粘度α,ω-二羟基聚硅氧烷。

对比例5

本发明的对比例5提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,烃基氧基硅烷为烯基三甲氧基硅烷。

对比例6

本发明的对比例6提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,烃基氧基硅烷为烷基三甲氧基硅烷。

对比例7

本发明的对比例7提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,白炭黑的粒径为15μm,购买自武汉斯力克沃进出口有限公司,型号为s-20。

对比例8

本发明的对比例8提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,白炭黑的粒径为32μm,购买自武汉斯力克沃进出口有限公司,型号为s-318。

对比例9

本发明的对比例9提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,改性纳米碳酸钙替换为普通纳米碳酸钙,购买自杭州万景新材料有限公司。

对比例10

本发明的对比例10提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶剂,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,白炭黑和改性纳米碳酸钙的重量比为1:1。

对比例11

本发明的对比例11提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,无改性纳米碳酸钙。

对比例12

本发明的对比例12提供一种有机硅聚合物及其含有该有机硅聚合物的硅橡胶,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,无白炭黑。

性能测试

1.封端效果测试

将实施例1和对比例1~6制备得到的有机硅聚合物与改性钛酸四异丙酯按照20:1的重量比混合,观察记录混合溶液出现“粘度高峰”情况。

2.表干时间测试

将实施例1和对比例1~6制备得到的硅橡胶参照GB/T 1347 7.5-2002标准进行表干时间测试。

3.力学性能测试

将实施例1和对比例1~12制备得到的硅橡胶按GB/T13477制作标准拉伸样条,在室温下固化,然后将固化完全后的拉伸样条,参照GB/T528-2009标准用电子万能实验机测试其拉伸强度和断裂伸长率。

4.硬度测试

将实施例1和对比例1~12制备得到的硅橡胶参照GB/T 531-2008标准进行硬度测试。

5.耐湿热老化测试

将实施例1和对比例1~12制备得到的硅橡胶按GB/T13477制作标准拉伸样条,在室温下固化,然后将固化完全后的拉伸样条放入湿热老化试验箱,在85℃、85%的湿度的环境中进行老化试验。按GB/T528-2009标准进行测试测定老化后的试片常温下的拉伸强度,并与老化前的试片比较,记录最终的拉伸强度保持率。

表1

表2

从上表数据可知,通过使用不同粘度的α,ω-二羟基聚硅氧烷、采用包括烷基三甲氧基硅烷和烯基三甲氧基硅烷的烃基氧基硅烷进行封端,制备得到的有机硅聚合物解决了粘度高峰的问题,进一步加入特定含量、一定粒径的白炭黑和改性纳米碳酸钙的填料制备得到的硅橡胶具有优异的耐湿热老化、力学性能,并且能够缩短表干时间。

前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

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