α,ω-羟基聚(二甲基-甲基乙烯基)硅氧烷／聚甲基丙烯酸甲酯共混物的制备、硫化及表征.pdf

加工·应用合CH成IN橡A胶工SY业NT，H20E0T9IC—05R一UlB5B，3E2R(3)I：N2DO6US～T2ROY9

，一羟基聚(二甲基一甲基乙烯基)硅氧烷／
聚甲基丙烯酸甲酯共混物的制备、硫化及表征

董建’，张乃强，孙立平，刘宗林
(1．泰山医学院化学与化学工程学院，山东泰安271000；2．山东大学化学与化工学院，山东济南25O1O0)

摘要：以过氧化苯甲酰为引发剂，使甲基丙烯酸甲酯在，一羟基聚(二甲基一甲基乙烯基)硅氧
烷(PDM—MVs)中进行自由基聚合，制备了PDM—MVs／聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物，对共混物
进行室温硫化得到硅橡胶，研究了硅橡胶的物理机械性能和微观形态。结果表明，随着PDM—MVS中
乙烯基质量分数的增加，共混物的黏度逐渐增大；由PDM—MVS／PMMA共混物制备硅橡胶的物理机械
性能明显优于a，一羟基聚二甲基硅氧烷／PMMA共混物制备的硅橡胶；制得的硅橡胶具有微观相分离
结构，PMMA分散相均匀地分布于PDM—MVS连续相中，两相的相容性良好。
关键词：d，(L，一羟基聚(二甲基一甲基乙烯基)硅氧烷；聚甲基丙烯酸甲酯；室温硫化硅橡胶；物理
机械性能；相态分离
中图分类号：TQ333．93文献标识码：B文章编号：lo00一l255(2009)03一O2O6一O4

硅橡胶具有优异的生理惰性和生物相容性，乙烯基质量分数分别为0．03％和0．15％，自制。
但由于物理机械性能差，极大地限制了其应PDMS，数均摩尔质量约为50kg／mol，山东省医
用。传统的增强方法是将白炭黑与聚硅氧疗器械研究所产品。MMA，中国医药集团上海化
烷生胶机械混合后硫化。该方法存在很多缺陷，学试剂公司产品。BPO，天津试剂公司产品。甲
如白炭黑分散困难、增强效果不稳定、容易造成环基三乙氧基硅烷(MTES)，山东大学硅冠公司产
境污染等。采用玻璃态有机聚合物增强可有效避
品。二丁基二月桂酸锡，天津市广成化学试剂有
免上述缺陷。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是
限公司产品。
一种典型的玻璃态聚合物，在室温下具有较好的
1．2试样制备
机械强度，并且具有良好的生物相容性，用其
PDM—MVS／PMMA共混物称取70份(质
增强硅橡胶不会改变硅橡胶固有的生物相容性，
量份)PDM—MVS、30份MMA、1．O5份BPO，并将
所得产品更适合医学、生物技术等领域的应用。
BP0溶于少量MMA中。在装有搅拌器、球形回
本课题组以过氧化苯甲酰(BPO)为引发
剂，使甲基丙烯酸甲酯(MMA)在，∞一羟基聚流冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的250mL四口
二甲基硅氧烷(PDMs)中进行自由基聚合，制备瓶中，加入PDM—MVS和溶有BPO的MMA，剧烈
了PDMS／PMMA共混物，对该共混物进行室温硫搅拌30min使之混合均匀。升温至92℃，恒温
化，获得了PMMA增强硅橡胶。为进一步改善材5min后，滴加剩余的MMA。自开始滴加MMA起
料的物理机械性能，本工作以，(E，一羟基聚(二记时，反应时间为5h。反应结束后将生成物在
甲基一甲基乙烯基)硅氧烷(PDM—MVS)作为聚75℃／666．5Pa下减压蒸馏，以除去未反应的
硅氧烷组分，按照与文献[7—8]相同的工艺制备MMA单体，得到白色的黏性液体，即为PDM一
了室温硫化硅橡胶，并研究了其微观形态和物理
机械性能。

收稿日期：20O8—03—24；修订日期：2008一l2一l2。
作者简介：董建(1976一)，女，博士，副教授。已发表论文
1实验部分
15篇。
1．1原材料基金项目：山东省泰山医学院中青年学术骨干科研重点资助
PDM—MVs，数均摩尔质量约为50kg／mol，项目(zdO23)。
第3期董建等．d，一羟基聚(二甲基一甲基乙烯基)硅氧烷／聚甲基丙烯酸甲酯共混物的制备、硫化及表征·2O7

MVS／PMMA共混物。分(PDMS或PDM—MVS)也发生了接枝共聚；且
按照同样方法制备PDMs／PMMA共混物。聚硅氧烷的自由基交联反应同时存在于体系中，
室温硫化硅橡胶将100份共混物、l份二因此原位生成的PMMA与交联的聚硅氧烷发生
丁基二月桂酸锡和7O份MTEs?昆合均匀后倾人缠结，形成一定程度的半互穿网络结构。以上
聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取2种作用有效地改善了聚硅氧烷与PMMA的相容
出，放置1周后将室温硫化硅橡胶从模具中取出，性，从而得到稳定的共混物。共混物的黏度如表
真空干燥24h备用。1所示，可以看出，随着PDM—MVS中乙烯基质
1．3分析与测试量分数的增加，共混物的黏度逐渐增大。
黏度用上海地学仪器研究所生产的
NDJ一5S型数字黏度计测定。Table1ViscOsityofpOlys．1Oxane／PMMAblends