[发明专利]一种室温固化耐辐照硅树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种室温固化耐辐照硅树脂组合物及其制备方法。本发明首先制备了苯基三氯硅烷和亚芳基四甲基二氯二硅烷的共水解物，然后与羟基硅油共聚制备羟基封端的苯基硅树脂(PhSiO_1.5)_a(R¹₂SiO)_b(R¹₂Si‑R²‑R¹₂SiO)_c(OH)_d。该硅树脂中加入一定比例的含稠环的三烷氧基硅烷作为交联剂，用稀释剂稀释后，加入重金属无机化合物或稀土氧化物为耐辐照剂，钛酸酯或锡类化合物为催化剂，混合均匀，排泡，倒入模具中，待稀释剂挥发后，可实现室温固化得到弹塑性的硅树脂材料，在经受1000kGy辐照剂量后，拉伸强度增大20％，断裂伸长率保持率达30％以上。

技术领域

本发明涉及一种室温固化耐辐照硅树脂组合物及其制备方法，属于有机硅高分子技术领域。

背景技术

有机硅材料是同时具有Si-O-Si结构和有机基团的半无机高聚物，其结构的特殊性使其具有比普通有机聚合物材料优良的耐热性、耐辐照性、化学稳定性，在航空航天、核电站、军事武器、医疗器械等领域有很广泛的应用。这些领域中往往存在着大量的射线辐射，易使材料性能劣化而失去使用价值。虽然有机硅材料具有优良的耐辐照性，但为了延长材料使用寿命，以及满足强辐射场合的应用，需要进一步提高有机硅材料的耐辐照性能。

目前，关于耐辐照有机硅材料的研究主要集中在硅橡胶制品方面，如CN101768362A、CN101717583A、CN101717581A和CN101775219A，报道了稀土氧化物对提高不同硫化体系硅橡胶耐辐照性能均有明显的效果。与甲基有机硅材料相比，苯基有机硅材料由于其共轭结构中大π键能分散吸收的辐射能，耐辐照性能明显提高。CN1970636A、US5196228A和US3876605等选用苯基硅橡胶为生胶，制备了具有耐辐照性能的橡胶。

硅树脂与硅橡胶相比，由于含有RSiO_1.5或RSiO₂结构，交联化程度高，可作为胶黏剂、密封胶、涂层材料在核工业领域具有重要应用。但是耐辐照硅树脂材料的报道相对较少。于美超等研究了苯基硅树脂对苯基硅橡胶耐辐照性能的影响，发现苯基硅树脂对提高苯基硅橡胶的耐辐照性能具有一定效果。但是该研究中苯基硅树脂只是作为添加剂，相对100份苯基硅橡胶生胶的质量分数只有8份，主体结构仍为硅橡胶(有机硅材料，2015，29，101-104)。吴超波等报道了辐照对甲基苯基硅树脂耐热性能、力学性能和涂层形貌等的影响(材料工程，2009，5，60-64)，但是辐照总剂量只有200kGy。同时，该甲基苯基硅树脂为一种硬度和脆性较高的树脂材料，缺乏弹塑性，只适用于清漆涂层或脆性粘接等。实际应用中，往往需要韧性、强度和硬度兼具的硅树脂材料，以满足粘接、密封和三防等要求。目前，尚未见可以耐高辐射剂量(≥1000kGy)室温固化弹塑性硅树脂材料的报道。

基于此，开发室温固化耐辐照硅树脂，尤其是具有优异弹塑性和耐高辐照剂量的硅树脂材料，具有较好的研究意义和应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种室温固化耐辐照硅树脂组合物及其制备方法。本发明首先制备了苯基三氯硅烷和亚芳基四甲基二氯二硅烷的共水解物，然后与羟基硅油共聚制备羟基封端的苯基硅树脂。该硅树脂中加入一定比例的含稠环的三烷氧基硅烷作为交联剂，用稀释剂稀释后，加入重金属无机化合物或稀土氧化物为耐辐照剂，钛或锡类化合物为催化剂，混合均匀，排泡，倒入模具中，待稀释剂挥发后，可实现室温固化得到弹塑性的硅树脂材料，在经受1000kGy辐照剂量后，拉伸强度增大20％，断裂伸长率保持率达30％以上。

本发明通过以下技术方案得以实现：一种室温固化耐辐照硅树脂组合物，其特征是，包括以下五种组分：