[发明专利]一种二苯基硅化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种二苯基硅化合物及其制备方法与应用，该二苯基硅化合物具有如下结构式；其中，R₁和R₃各自独立地选自氢、甲基和乙基，R₂和R₄各自独立地选自甲基、乙基、丙基和苯基。本发明的二苯基硅化合物，可用作硅橡胶硫化工艺中的扩链剂，能够大幅提高室温硫化硅橡胶的耐高温性能。

技术领域

本发明涉及有机化合物技术领域，尤其涉及一种能够用作大幅提升室温硫化硅橡胶耐高温性能的扩链剂的二苯基硅化合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着航空航天技术的快速发展，超高速飞行器对于外表面隔热层用胶粘剂和涂层的性能要求越来越高。有机硅树脂主链为无机的-Si-O-Si-结构，侧基为有机烷烃链结构，由于Si-O键的键能(443.7KJ/mol)很高，远高于C-O键(351KJ/mol)和C-C键(347KJ/mol)的键能，在高温下不易被破坏，因此，与其他聚合物相比有机硅树脂具有优异的耐高温性能，也常常用于航空航天领域。

常规的硅橡胶类胶粘剂和涂层的使用温度一般在250℃以下，这是由于在高温下，有机硅树脂会发生侧基氧化和主链环化降解。为抑制主链环化降解和侧基氧化降解，前人做了大量相关研究，发现在硅橡胶的主链或侧基中引入苯基，可通过苯基的空间位阻效应大幅抑制硅橡胶环化降解速率，提升硅橡胶的耐高温性能。

107胶(端羟基聚二甲基硅氧烷)是一种市场上极其常见的室温硫化硅橡胶，具有粘度较低，易于加工，挥发分低，并且市场化范围广，易于采购，价格低廉等优点，但由于其端羟基在高温下易引起主链解扣式环化降解，使得其耐高温性能较差。因此，利用苯基硅烷助剂提高107胶的耐高温性能已成为一个研究热点。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明一实施方式旨在提供一种二苯基硅化合物及其制备方法与应用，该二苯基硅化合物能够用于硅橡胶的硫化，用以解决硅橡胶(例如107胶)的耐高温性能差的问题。

一方面，本发明一实施方式提供了一种二苯基硅化合物，具有如下结构式：

其中，R₁和R₃各自独立地选自氢、甲基和乙基，R₂和R₄各自独立地选自甲基、乙基、丙基和苯基。

根据本发明一实施方式，R₁、R₂各自独立地选自甲基和乙基；和/或，R₃、R₄各自独立地选自甲基和乙基。

根据本发明一实施方式，R₁为氢，R₂为异丙基或苯基；和/或，R₃为氢，R₄为异丙基或苯基。

另一方面，本发明一实施方式提供了一种上述的二苯基硅化合物的制备方法，包括通过将四甲基二苯基二氢化三硅氧烷和羟胺化合物反应制得。

根据本发明一实施方式，所述羟胺化合物包括N,N-二乙基羟胺、N,N-二甲基羟胺、N-异丙基羟胺、苯基羟胺中的一种或多种；和/或，

所述反应的反应温度为20～70℃。

根据本发明一实施方式，将70～100质量份的四甲基二苯基二氢化三硅氧烷在加料时间内分批加入盛有38～59质量份的所述羟胺化合物的容器中进行反应。

根据本发明一实施方式，所述加料时间为1～4小时，反应时间为12～18小时。

本发明一实施方式进一步提供了一种用于硅橡胶的硫化工艺的扩链剂，包括上述的二苯基硅化合物。