[发明专利]一种基于多酚化合物交联的有机硅弹性体的制备方法

说明书

本发明提供一种基于多酚化合物交联的有机硅弹性体的制备方法，包括步骤：(1)按质量份，将15～250份的氨基聚硅氧烷溶于有机溶剂中，得到氨基聚硅氧烷溶液。然后将1～20份的多酚类化合物溶于1～60份的水中，得到多酚类化合物水溶液。将上述两种溶液混在一起，最后再加入2～130份的补强填料，搅拌均匀，倒入模具中；(2)将含有混合溶液的模具在80℃～170℃下固化交联一段时间，冷却至室温制得有机硅弹性体。本发明制备方法简单、快速、高效、无需催化剂。高温反应后冷却至室温即可得到反应均匀，性能优良的弹性体。力学性能较好，可拉伸，材料柔软。

技术领域

本发明涉及一种有机硅弹性体材料的制备方法，属于有机硅高分子材料领域。

背景技术

有机硅弹性体材料是一类由聚硅氧烷为基本结构组成的弹性体材料。与其他的弹性体相比，有机硅弹性体具有耐高低温性、电绝缘性、化学稳定性、耐老化、憎水防潮以及生理惰性等优势，是一种高性能的软质聚合物材料，在国防装备制造、建筑、电子工业等方面具有广泛的应用前景。

制备有机硅弹性体的传统方法通常为选择有机硅基础聚合物(或称生胶)、交联剂、填料、催化剂等为配方，在一定的固化条件(如加热、光照等)硫化后得到。其中，交联剂的选择至关重要，决定了弹性体的交联结构，进而影响了弹性体的机械性能。目前，受限于有机硅弹性体的交联方法，所用交联剂一般为合成化合物或聚合物，甚少采用天然产物作为交联剂，因此难以满足目前有机硅材料在“绿色化学”方面的要求。

多酚类化合物是一类具有一个以上酚羟基结构的化合物。多酚类化合物种类繁多，主要来源于植物，如水果、蔬菜、谷物、茶等。在自然界中多酚类化合物的含量仅次于糖类，与蛋白质、脂肪、核酸、糖类等天然化合物一样，是一类及其重要的化合物。多酚类化合物具有很好的抗氧化性、抗炎和抗病毒活性等，几乎所有植物都会产生一定量的多酚用于防护紫外线辐射、保护自身及作为花色素等。多酚类化合物符合“绿色化学”概念，是一类环保、无污染、成本低廉的化合物。利用多酚类化合物中含有的大量酚羟基基团，近来被广泛用于制备高强度水凝胶或者功能性膜。但是，尚没有作为交联剂制备弹性体的报道，尤其是有机硅弹性体。

用来自于天然产物，绿色、无害、无毒多酚类化合物作为交联剂，制备有机硅弹性体，符合绿色化学的需求。并且与传统交联方法相比，以氨基聚硅氧烷为基础聚合物，硫化无需催化剂，固化条件简单、易操作。为此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明以“绿色化学”为需求，提供一种基于多酚类化合物交联的有机硅弹性体的制备方法。本发明以含氨基的聚硅氧烷为基础聚合物，多酚类化合物为交联剂，通过加热制备有机硅弹性体。通过改变氨基聚硅氧烷和多酚类化合物的配比调控弹性体的力学性能。本发明所得的弹性体柔软、成形均匀、拉伸性能较好。

本发明的技术方案如下：

一种有机硅弹性体的制备方法，包括：

以氨基聚硅氧烷为基础聚合物，多酚化合物为交联剂，混合后通过加热固化交联，制备有机硅弹性体。

根据本发明，优选的，将氨基聚硅氧烷溶于有机溶剂中作为基础聚合物原料，将多酚化合物溶于水中作为交联剂原料。

根据本发明，优选的，氨基聚硅氧烷与多酚化合物的质量比为200～250：1～9，进一步优选220～225:1～6。对于氨基硅油不变时，当单宁酸较少时，力学性能较低，这是由于交联程度较低导致的。随着单宁酸的量增加，弹性体的力学性能会变好，这是因为单宁酸的增加提高了弹性体的交联程度，进而提高了弹性体的力学性能。但是当单宁酸过多时，弹性体的力学性能反而下降，这是因为弹性体发生了过度交联，其力学性能降低，并且材料整体发脆，断裂伸长率降低。

根据本发明，优选的，所述的氨基聚硅氧烷结构式如式(I)或(II)所示结构：