[发明专利]一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法，三元共聚氟硅橡胶分子式为(CH₃)₂(CH₂CH)SiO[(CH₃)(CH₂CH₂CF₃)SiO]_a[(CH₃)(CH₂CH)SiO]_b[(CH₃)₂SiO]_c Si(CH₃)₂(CH₂CH)，式中a、b、c为正整数，采用三氟丙基甲基环三硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和二甲基环硅氧烷为原料，在60~100℃条件下氮气鼓泡负压脱水1~3h后加入封端剂，搅拌均匀后再加入催化剂，在70~100℃条件搅拌反应0.5~1.5h，再升温至105~115℃反应1~3h，升温至150~190℃破媒脱低，得到三元共聚氟硅橡胶。本发明提供的三元共聚氟硅橡胶及其制备方法，将常规氟硅橡胶和硅橡胶的优点进行了综合、且成本低于常规氟硅橡胶，三元共聚氟硅橡胶具有良好的耐油、耐溶剂、低表面能、耐高低温、电性能等特性，同时加工性能良好，使得本发明三元共聚氟硅橡胶具有更广的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法硅，属于有机化学技术领域。

背景技术

硅橡胶主链结构由硅和氧原子交替构成，侧链通常是硅原子上连着两个有机基团、通常为甲基和少量乙烯基，硅橡胶合各种添加剂可混炼成均相胶料，然后在硫化剂的作用下得到各种弹性制品，硫化胶具有良好的生理惰性、耐高低温、耐老化、耐臭氧及耐气候性。广泛的应用于化工、仪表、汽车、机械、航空、电缆、电子电器及医疗卫生部门。但是硅橡胶的耐油和耐溶剂性能较差，无法满足特殊领域的应用需求。

将含氟基团引入至硅橡胶，即氟硅橡胶，含氟基团的引入使得氟硅橡胶兼具了氟橡胶和硅橡胶的优点，应用领域更加广泛。氟硅橡胶通常是有三氟丙基甲基环三硅氧烷在催化剂作用下聚合而成，分子链上带有少量的乙烯基。

由于常规氟硅橡胶价格是硅橡胶的十倍左右，同时部分对耐油、耐溶剂性能有要求的应用领域采用氟橡胶、硅橡胶或氟硅橡胶共混的方式来加工，这种加工方式困难且硫化制品易分层，影响了产品的新能。

由于侧基的不同，三氟丙基甲基环三硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和二甲基环硅氧烷反应活性存在较大的差异。碱性条件下，三氟丙基甲基环三硅氧烷反应速率是八甲基环四硅氧烷的100倍，且三氟丙基甲基环三硅氧烷开环反应过程中易存在“回咬”现象，平衡状态下线性硅氧烷含量10%~20%，虽然通过助剂及催化剂的调整可以一定程度上减弱该现象，但是仍会影响氟硅橡胶的质量。

本发明提供一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法，可以根据产品应用领域对耐油、耐溶剂性能的具体需求调整含氟基团的比例，制备得到加工性能优异、成本低、分子量分布窄的耐油、耐溶剂三元共聚氟硅橡胶。

发明内容

针对现有三元共聚氟硅橡胶制备中的难点以及有机硅产品对耐油、耐溶剂性能的需求，本发明提供了一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法，以三氟丙基甲基环三硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷和二甲基环硅氧烷为原料、四甲基氢氧化铵碱胶为催化剂，通过控制聚合条件，制备得到高转化率、分子量分布窄的高纯度耐油、耐溶剂三元共聚氟硅橡胶。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：