[发明专利]一种POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料的制备方法，其特点是通过化学共聚的方式将含有单/双活性官能团的POSS，经过接枝或嵌段引入到含有多个活性官能团聚硅氧烷分子链中，得到POSS作为聚硅氧烷悬垂链和POSS作为聚硅氧烷嵌段链POSS改性聚硅氧烷齐聚物,然后将上述POSS改性聚硅氧烷齐聚物0.1～100份通过物理共混均匀分散于100份聚硅氧烷生胶中，最后将白炭黑0～50份和固化剂0.2～10份加入共混物中交联固化，得到POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料。该POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料具有优异的耐高低温性、机械性能、介电性能，能用于汽车、电子、建筑材料方面以及国防、航空航天技术领域。

主权项

一种POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料的制备方法，其特征在于该方法包含以下步骤：1)POSS改性聚硅氧烷齐聚物的制备将含有活性官能团的POSS 0.1～100份与侧基或端基含有对应反应官能团的活性反应基团为0.001～10mol％的聚硅氧烷100份，于温度0～120℃反应1～72h，得到POSS作为悬垂链和POSS作为嵌段链的两类POSS改性聚硅氧烷齐聚物；其中，POSS改性聚硅氧烷齐聚物的化学反应方程式分别为：(1)悬垂型POSS改性线性聚硅氧烷齐聚物其中，1＝2～2000；m＝2～2000；p＝1～400；R为不参与反应的基团：甲基、苯基、异丁基、异辛基、环戊基或环己基中的任一种；R₁为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、羟基、C₁～C₁₂的烷氧基、氨基、Cl、Br、环氧基或烯丙基山的任一种；R₂为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、羟基、C₁～C₁₂的烷氧基、氨基、Cl、Br、环氧基或烯丙基中的任一种；R₃为n＝0～3；(2)悬垂型POSS改性环状聚硅氧烷齐聚物R为不参与反应的基团：甲基、苯基、异丁基、异辛基、环戊基或环己基中的任一种；R₄为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、烯丙基或环氧基中的任一种；R₅为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、环氧基或烯丙基中的任一种；R₆为n＝0～3；(3)嵌段型POSS改性线性聚硅氧烷齐聚物其中，1＝1～4000；m＝1～800；p＝1～4000；R为不参与反应的基团：甲基、苯基、异丁基、异辛基、环戊基或环己基山的任一种；R₁为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、羟基、C₁～C₁₂的烷氧基、氨基、Cl、Br、环氧基或烯丙基中的任一种；R₂为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、羟基、C₁～C₁₂的烷氧基、氨基、Cl、Br、环氧基或烯丙基中的任一种；R₃为n＝0～3；(4)嵌段型POSS改性环状聚硅氧烷齐聚物R为不参与反应的基团：甲基、苯基、异丁基、异辛基、环戊基或环己基中的任一种；R₄为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、烯丙基或环氧基中的任一种；R₅为参与反应的活泼基团：氢、乙烯基、环氧基或烯丙基中的任一种；R₆为n＝0～3：2)POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料的制备将上述POSS改性聚硅氧烷齐聚物0.1～100份通过物理共混方法，均匀分散于侧基或端基含有对应反应官能团的活性反应基团为0.001～0.22mol％的100份聚硅氧烷基体中，并将0～50份白炭黑和0.2～10份固化剂均匀分散于共混物中，在0～12MPa，20～220℃下固化5～1440min，得到POSS改性聚硅氧烷橡胶复合材料；聚硅氧烷基体为乙烯基封端的聚二甲基乙烯基硅氧烷、三甲基硅氧烷封端的聚二甲基乙烯基硅氧烷、羟基封端的聚二甲基乙烯基硅氧烷或聚二苯基乙烯基硅氧烷中的任一种；其中，聚硅氧烷基体的分子量为20～80万，乙烯基含量为0.13～0.22mol％，羟基含量为0～0.04wt％。