一種高分子量甲基苯基矽橡膠生膠的製備方法
2023-05-21 09:11:26 1
專利名稱：一種高分子量甲基苯基矽橡膠生膠的製備方法
技術領域：
本發明涉及橡膠的製備領域，具體涉及一種高分子量甲基苯基矽橡膠的製備方法。
背景技術：
甲基矽橡膠具有優良的熱穩定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、透氣性、很高的透明度、優良的散熱性以及優異的粘結性、流動性等優點，而苯基矽橡膠由於大體積基團的引入使聚合物鏈的規整性受到破壞，同時改變了聚合物分子間的作用力，使其具有較甲基聚矽橡膠具有更好的耐低溫性能，耐高溫性能、阻尼性能、耐燒蝕和耐輻射性能。甲基苯基矽橡膠生膠的製備一般採用氫氧化鉀、氫氧化鈉或者季銨鹼的矽醇鹽作為催化劑，採用該類催化劑會導致生膠聚合的分子量偏低或者低分子量的鏈節較多，導致分子量分布不均。採用傳統的工藝製備甲基苯基矽橡膠一般存在苯基含量較低、分子量分布不均、反應過程難以控制和產品生產不穩定情況。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種高分子量甲基苯基矽橡膠生膠的製備方法，該方法工藝簡單，聚合反應可控，產物均一。本發明主要通過以下技術方案實現，具體包括將矽氧烷與封頭劑一起加入脫水釜中脫水，脫水後壓入聚合釜中，加入矽醇鋰作為催化劑進行聚合，聚合完成後，加入磷酸將聚合釜中的物料中和至pH為6 7，最後在真空條件下脫除物料中的低分子得高分子量的甲基苯基矽橡膠生膠。所述矽氧烷為苯基環三矽氧烷(簡稱A3)，或苯基環三矽氧烷和八甲基環四矽氧烷(簡稱D4)的混合物，或苯基環三矽氧烷和甲基環矽氧烷(簡稱DMC)混合物。其中當選擇矽氧烷混合物是，所述矽氧烷混合物中，苯基環三矽氧烷與八甲基環四矽氧烷或甲基環矽氧烷的重量比為5 100 95 0。其中脫水條件優選為真空度-0. 01 -0. 095Mpa,反應溫度60 80°C，脫水時間 2 4小時。聚合溫度優選為130 190°C，聚合時間優選為4 6小時，聚合時優選用微真
空或者通氮氣鼓泡。脫除物料中的低分子步驟的條件優選為溫度為160 200°C，時間2 4小時。封頭劑優選自乙烯基雙封頭劑(即四甲基二乙烯基二矽氧烷)、羥基矽油或低粘度的甲基矽油(優選5-lOcs)。其中封頭劑的加入量優選為矽氧烷重量的0. 1 Iwt%。矽氧烷與封頭劑反應時還優選添加助劑，助劑優選四甲基四乙烯基環四矽氧烷。助劑的加入量優選為矽氧烷重量的0. 05 5wt%。催化劑矽醇鋰的加入量優選為矽氧烷的0. 25 5wt%。
本發明的優點在於所得產品的分子量高，分子量達到100萬以上，揮發份低，產品外觀透明。採用矽醇鈉作催化劑其分子量聚合不大於60萬，且在聚合過程中容易出現不宜聚合或者再裂解情況，導致分子量較少。
具體實施方式
實施例1
將150kgA3、850kgD4和2kg乙烯基雙封頭加入到脫水釜，在70°C，真空度為-0. 02 -0. 095Mpa下脫水2hr，將脫水後的物料壓入聚合釜，加入2. 5kg矽醇鋰催化劑， 乾燥氮氣鼓泡，升溫至175°C，反應聚合釙！·。加入磷酸2kg中和物料攪拌lhr，測pH = 6，反應完成後，停止通氮氣，抽真空(133 1330Pa)，升溫至180°C，脫除低分子^ir,冷至90°C， 通過擠出機擠出物料。
實施例2
重複實施例1所述步驟，將混合物料中的乙烯基雙封頭改為加入2kg羥值為6 %的羥基矽油。
實施例3
重複實施例1所述步驟，將混合物料中的乙烯基雙封頭改為加入2kg羥值為6 %的羥基矽油和2kg乙環。
實施例4
重複實施例1所述步驟，將混合物料中的乙烯基雙封頭改為加入^g甲基矽油和 2kg乙環。
實施例5
重複實施例1所述步驟，將物料的聚合溫度改為135°C。
實施例6
重複實施例1所述步驟，混合物料中的D4換成DMC。
實施例7
將1000kgA3和2kg乙烯基雙封頭加入到脫水釜，在70 °C，真空度為-0. 02 -0. 095Mpa下脫水2hr，將脫水後的物料壓入聚合釜，加入2. 5kg矽醇鋰催化劑， 乾燥氮氣鼓泡，升溫至175°C，反應聚合釙！·。加入磷酸2kg中和物料攪拌lhr，測pH = 6，反應完成後，停止通氮氣，抽真空(133 13301 ),升溫至180°C，脫除低分子》ir，冷至90°C， 通過擠出機擠出物料。產品性能測試
1、測試甲基苯基矽橡膠生膠的分子量
採用烏氏粘度法測量甲基苯基生膠的特性粘度，得到相應的分子量。採用的溶劑為甲苯(AR)，測試溫度為250C 0
2、測試甲基苯基矽橡膠的乙烯基含量
採用化學滴定法測試據甲基苯基矽橡膠生膠中的乙烯基含量。採用的溶劑為甲苯 (AR)，測試溫度為250C ο
3、甲基苯基矽橡膠揮發分的測定
採用熱失重法測定揮發分含量。測試溫度為150°C。
其中對比實施例1為重複實施例1所述的步驟，將聚合所採用的催化劑改為矽醇鈉，其鹼含量與實施例1中矽醇鋰相同。實施例結果見表1 表 權利要求
1.一種高分子量甲基苯基矽橡膠生膠的製備方法，包括將矽氧烷與封頭劑加入脫水釜中脫水，脫水後壓入聚合釜中，加入催化劑進行聚合，聚合完成後，加入磷酸將聚合釜中的物料中和至PH為6 7，最後在真空條件下脫除物料中的低分子得高分子量的甲基苯基矽橡膠生膠，所述矽氧烷為苯基環三矽氧烷、苯基環三矽氧烷和八甲基環四矽氧烷混合物或苯基環三矽氧烷和甲基環矽氧烷混合物，其特徵是所述催化劑為矽醇鋰。
2.權利要求1的製備方法，其中脫水條件為真空度-0.01 -0. 095Mpa，反應溫度60 80°C，脫水時間2 4小時。
3.權利要求1的製備方法，其中聚合溫度為130 190°C，聚合時間為4 6小時，聚合時為微真空或者通氮氣鼓泡。
4.權利要求1的製備方法，其中脫除物料中的低分子步驟的條件溫度為160 200°C，時間2 4小時。
5.權利要求1的製備方法，其中封頭劑選自四甲基二乙烯基二矽氧烷、羥基矽油或低粘度的甲基矽油。
6.權利要求1的製備方法，其中封頭劑的加入量為矽氧烷的0.1 lwt%。
7.權利要求1的製備方法，其中矽氧烷與封頭劑反應時還添加助劑，助劑為四甲基四乙烯基環四矽氧烷。
8.權利要求1的製備方法，其中助劑的加入量為矽氧烷的0.05 5wt%。
9.權利要求1的製備方法，其中矽醇鋰的加入量為矽氧烷的0.25 5wt%。
10.權利要求1的製備方法，其中所述矽氧烷混合物中苯基環三矽氧烷八甲基環四矽氧烷或甲基環矽氧烷的重量比為5 100 95 0。
全文摘要
本發明涉及橡膠的製備領域，具體涉及一種高分子量甲基苯基矽橡膠的製備方法。其特徵是製備方法包括將矽氧烷與封頭劑、助劑一起加入脫水釜中脫水，脫水後壓入聚合釜中，加入矽醇鋰作為催化劑進行聚合，聚合完成後，加入磷酸將聚合釜中的物料中和至pH為6～7，最後在真空條件下脫除物料中的低分子得高分子量的甲基苯基矽橡膠生膠。所得產品的分子量高，分子量達到100萬以上，揮發份低，產品外觀透明。
文檔編號C08G77/04GK102492145SQ20111040377
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者劉金明, 朱德洪, 朱恩偉, 朱恩俊, 王琴芳, 祝紀才 申請人:江蘇宏達新材料股份有限公司