一种高顺式结构氟硅生胶及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115894929A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202310033652.4(22)申请日2023.01.10(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人王华师睿睿周传健(74)专利代理机构北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙)11716专利代理师王彬(51)Int.Cl.C08G77/24(2006.01)C08G77/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种高顺式结构氟硅生胶及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高顺式氟硅共聚物，其中，Rf为三氟丙基，R为苯基、乙基和甲基中的一种或多种。X/(X+3m+3n)＝0.1％‑50％，m/(m+n)＝0.1‑1。其中，顺式甲基三氟丙基硅氧烷链节含量不低于20％，分子量为1万‑150万。本发明采用开环速率较高的环三硅氧烷，解决了共聚过程中聚合速率的差异，保证氟硅共聚物的力学性能，能够使二苯基链节、二甲基链节和二乙基链节均匀的分布在聚合物链上。CN115894929ACN115894929A权利要求书1/2页1.一种高顺式结构氟硅生胶，其特征在于，所述高顺式结构氟硅生胶的结构式如下：其中，R为三氟丙基，R1为苯基、乙烯基、三氟丙基中的一种或多种，m＝2～10，0<X/(X+Y)<1，n/(X+Y)＝0～10％；其中，顺式甲基三氟丙基硅氧烷结构含量不低于20％，乙烯基硅氧烷链节的含量为0～50％。2.根据权利要求1所述的高顺式结构氟硅生胶，其特征在于，所述顺式甲基三氟丙基硅氧烷结构含量不低于50％；进一步，所述顺式甲基三氟丙基硅氧烷结构含量不低于80％。3.根据权利要求1所述的高顺式结构氟硅生胶，其特征在于，所述高顺式结构氟硅生胶的分子量不低于1千；进一步，所述高顺式结构氟硅生胶的分子量为20万～200万。4.根据权利要求1所述的高顺式结构氟硅生胶，其特征在于，所述高顺式结构氟硅生胶的乙烯基硅氧烷链节含量为10～40％；进一步，所述乙烯基硅氧烷链节含量为20～30％。5.一种如权利要求1至4任意一项所述高顺式结构氟硅生胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：向顺式甲基三氟丙基环三硅氧烷含量不低于20％的甲基三氟丙基环三硅氧烷中加入封端剂、引发剂、乙烯基环体以及促进剂进行聚合反应，再依次加入中和剂、脱出挥发性组分得到高顺式结构氟硅生胶；其中，所述甲基三氟丙基环三硅氧烷：封端剂：引发剂：乙烯基环体：促进剂：中和剂的质量比为10000：0～100：1～100：0～2000：0～1：1～100。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述封端剂的制备方法为：将硅氧烷环体、乙烯基封端剂和碱金属催化剂混合后脱除水分，加热至60～120℃，然后减压脱除未反应的小分子及副产物制得封端剂；其中，所述硅氧烷环体：乙烯基封端剂：碱金属催化剂质量比为2500：650‑1500：1‑2。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂的制备方法为：将碱金属氢氧化物和/或碱性氢氧化物和硅氧烷环体混合后脱水，加热至80～180℃反应，然后减压脱除挥发性组分得到引发剂；其中，所述碱金属氢氧化物和/或碱性氢氧化物与硅氧烷环体的质量比为0.1～10：100。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述乙烯基环体为三甲基三乙烯基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、甲基乙烯基与甲基三氟丙基混合环体的混合环体。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述中和剂为甲酸、乙酸、硅基磷酸2CN115894929A权利要求书2/2页酯、氟硅基磷酸酯或CO2中的一种或多种。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为80～180℃；进一步，所述聚合反应的温度为110～150℃。3CN115894929A说明书1/9页一种高顺式结构氟硅生胶及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及橡胶材料领域，具体来讲，涉及一种高顺式结构氟硅生胶及其制备方法。背景技术[0002]氟硅橡胶是一种以甲基三氟丙基硅氧烷为主要链节的特种硅橡胶，广泛被用作航空航天、汽车工业等领域的耐油密封材料。制备氟硅生胶的单体为甲基三氟丙基环三硅氧烷(D3F)，当前制备传统氟硅生胶的单体主要以反式甲基三氟丙基环三硅氧烷(trans‑D3F)为主，其氟硅生胶的分子链的空间结构为无规结构，无法起到拉伸自增强的作用，导致目前氟硅橡胶的力学性能较低，无法满足航空航天等领域的要求。[0003]专利CN107141480B中，公开了一种高抗溶胀性氟硅生胶及其制备方法，每100质量份的生胶按质量份数计包括如下组份：含长链氟烷基的硅氧烷三环体化合物10～90份、含三