一种高强度低固化收缩率的硅橡胶及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114874496A(43)申请公布日2022.08.09(21)申请号202210686568.8C08L83/05(2006.01)(22)申请日2022.06.17(71)申请人中国科学院长春应用化学研究所地址130022吉林省长春市朝阳区人民大街5625号(72)发明人邓鹏飏郑春柏魏巍柳美华高健张依帆(74)专利代理机构长春众邦菁华知识产权代理有限公司22214专利代理师王莹(51)Int.Cl.C08K9/06(2006.01)C08K9/02(2006.01)C08K7/18(2006.01)C08L83/07(2006.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种高强度低固化收缩率的硅橡胶及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高强度低固化收缩率的硅橡胶及其制备方法，属于硅橡胶技术领域。解决了现有技术中硅橡胶的固化收率高，添加填料改性或无法降低到理想要求，或造成机械性能下降的技术问题。本发明的液态球形纳米粒子，由球形纳米粒子和接枝在球形纳米粒子表面的带有端乙烯基的硅烷接枝链组成，氨基面密度为7.3～30nmol/cm2，带有端乙烯基的硅烷接枝链的结构式如式Ⅰ所示，式中，n为2～10的整数。该液态球形纳米粒子通过控制带有端乙烯基的硅烷接枝链的长度和接枝面密度实现室温下呈现液态，可以与硅橡胶生胶混合均匀，最大限度的发挥球形纳米粒子在降低硅橡胶固化收缩率以及提高机械强度方面的作用。CN114874496ACN114874496A权利要求书1/2页1.带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子，其特征在于，由球形纳米粒子和接枝在球形纳米粒子表面的带有端乙烯基的硅烷接枝链组成；所述带有端乙烯基的硅烷接枝链的结构式如下：式中，n为2～10的整数；所述带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子的氨基面密度为7.3～30nmol/cm2。2.根据权利要求1所述的带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子，其特征在于，所述球形纳米粒子选自二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、三氧化二铝中的一种或多种。3.权利要求1或2所述的带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将球形纳米粒子用弱酸进行腐蚀，水洗，烘干，得到酸处理后的球形纳米粒子；2)将步骤1)得到的酸处理后的球形纳米粒子与带有端乙烯基的硅烷在有机溶剂中反应，降至室温，除去有机溶剂，干燥，得到带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子；所述带有端乙烯基的硅烷的结构式如下：式中，n为2～10的整数。4.根据权利要求3所述的带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，弱酸选自氢氟酸、草酸与马来酸中的一种或多种；弱酸的浓度为10～35wt％；球形纳米粒子与弱酸的配比为1g：(10～100)ml。5.根据权利要求3所述的带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，带有端乙烯基的硅烷通过端氨基硅烷和等摩尔量的烯丙基溴在有机溶剂中反应制备；所述端氨基硅烷的结构式如下：式中，n为2～10的整数。6.根据权利要求3所述的带有端乙烯基的硅烷修饰的球形纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，酸处理后的球形纳米粒子与带有端乙烯基的硅烷的质量比为1:100；有机溶剂为丙酮；反应温度为40～50℃，反应时间为10h。2CN114874496A权利要求书2/2页7.高强度低固化收缩率的硅橡胶，其特征在于，原料包括质量比为50:50的A组分和B组分；以重量份计，所述A组分由20～70份权利要求1或2所述的带有端乙烯基硅烷修饰的球形纳米粒子、30～80份端乙氧基高苯基乙烯基有机硅聚合物与20～30份甲基乙烯基硅油混合均匀组成，所述B组分由20～80份钯催化剂与10～20份含氢有机硅油混合均匀组成；所述端乙氧基高苯基乙烯基有机硅聚合物的结构式如下：所述端乙氧基高苯基乙烯基有机硅聚合物的平均分子量为11000～61000。8.根据权利要求7所述的高强度低固化收缩率的硅橡胶，其特征在于，以重量份计，所述A组分由30～40份带有端乙烯基硅烷修饰的球形纳米粒子、50份端乙氧基高苯基乙烯基有机硅聚合物与20份甲基乙烯基硅油混合均匀组成，所述B组分由30份钯催化剂与10～20份含氢有机硅油混合均匀组成。9.权利要求7所述的高强度低固化收缩率的硅橡胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：按配比称取A组分和B组分，混合均匀后，置于模具中，加压加热硫化，得到高强度低固化收缩率的硅橡胶。10.根据权利要求7所述的高强度低固化收缩率的硅橡胶的制备方法，其特征在于，采用三辊研磨机将A组分和B组分混合均匀；硫化温度为160±10℃，硫化压力为5～10MPa，硫化时间为20～30min。3CN11487