耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物及其制备方法技术

技术编号:7679362 阅读:324 留言:0更新日期:2012-08-16 02:10
本发明专利技术公开了一种耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物。该聚合物其具有式I所示的分子式结构;式I中,R1是甲基或者苯基,R2是甲基或者苯基;Z是碳硼烷硅烷基、硅亚芳基或苯基硅烷基;1≤m≤100;3≤n≤10。该聚合物具有优良的热降解和热氧化稳定性,能够在高温条件下依然保持一定的强度,可以作为耐高温密封材料的基体聚合物使用,在航空航天等领域具有很大的应用价值。(式I)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的耐高温聚合物,特别涉及聚硅氧烷主链中含有环二硅氮烷基、碳砸烧基、娃亚芳基或苯基娃烧基的耐闻温共聚物及其制备方法。
技术介绍
硅橡胶的最显著特性是它们的高温稳定性,可在200 300°C左右的环境中长期使用,因而在航空宇航、电子、建筑等工业得到广泛应用。但是在高温环境中,直链型的聚二甲基硅氧烷会发生转化成环状硅氧烷的热裂解反应,侧基会发生氧化反应而产生交联。对于羟基封端的聚硅氧烷,主要发生的是解扣式重排降解,产生D3等环体,造成聚硅氧烷分子量的不断降低和严重失重。为防止这种高温热降解,可以采取改变聚硅氧烷的主链结构的方法。通过在聚硅氧烷的主链中引入体积庞大的刚性基团,改变主链键的极性和增大主链 的刚性,利用空间位阻效应抑制聚合物的成环热降解,提高其热稳定性。前人的研究工作表明在聚硅氧烷主链中分别引入芳撑基团、碳硼烷基团和环二硅氮烷基团可以大幅提高硅橡胶的热稳定性。环二硅氮烷中的Si-N键在高温下还能够消除硅橡胶内含有的少量硅羟基和水,从而使耐高温性能显著提高。Fink (ff. Fink, Helv. Chim. Acta 1968, 51,954-974)对环二硅氮烷聚合物的合成路线探索做了许多研究,其合成步骤如下权利要求1.耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物,其具有式I所示的分子式结构2.根据权利要求I所述的耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物,其特征在于所述式I中,I彡m彡100,m优选20 50,m最优选为22-43 ;3彡η彡10,η优选为3。3.根据权利要求I或2所述的耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物,其特征在于所述式I中,Z的分子式结构如式XIII、式XIV或式XV所示4.根据权利要求3所述的耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物,其特征在于所述式I中,当所述R1为甲基时,R2是甲基况为苯基时,R2是苯基。5.制备权利要求I所述的耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物的方法,是以式II所示的I,3-双(轻基娃烧基)-2,4- _■甲基-2,4- _■苯基环_■娃氣烧、式III所不的α , ω - _.乙胺基聚硅氧烷与式IV所示的含有不同官能基团的二羟基硅烷为原料,进行缩聚反应,得到权利要求I所述的共聚物;式II所示的1,3-双(羟基硅烷基)-2,4- 二甲基-2,4- 二苯基环二硅氮烷、式III所示的α,ω-二乙胺基聚硅氧烷与式IV所示的含有不同官能基团的二羟基硅烷的反应摩尔比为I : 2 : I。6.根据权利要求5所述的方法,其特征是所述式II所示的1,3_双(羟基硅烷基)_2,4- _■甲基-2,4- _■苯基环_■娃氣烧选自I,3-双(甲基苯基轻基娃烧基)-2,4- _■甲基-2,4- _■苯基环_■娃氣烧或I,3-双(_■苯基轻基娃烧基)-2,4- _■甲基-2,4- _■苯基环_■娃氣烧。7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征是所述式IV所示的二羟基硅烷选自1,3-双(羟二甲基硅基)-m-碳硼烷、I,3-双(羟二甲基硅基)苯或二苯基二羟基硅烷。8.根据权利要求5 7中任意一项所述的方法,其特征是所述的缩聚反应是在烃类溶剂的环境下进行反应,所述的烃类溶剂是芳香烃或脂肪烃溶剂;所述的芳香烃溶剂选自苯、甲苯、氯苯和二甲苯中的一种或它们的任意混合物;所述的脂肪烃溶剂选自二氧六环、石油醚、6 10个碳原子的链状脂肪烃以及6 10个碳原子的环状脂肪烃中的一种或它们的任意混合物。9.根据权利要求5 8中任意一项所述的方法,其特征在于所述缩聚反应是在80 200°C回流反应,优选在100 140°C回流反应,反应时间为6 18小时,优选12小时。10.权利要求I 4中任意一项所述的耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物在用作制备耐原子氧涂层材料、耐高温黏合剂或耐高温密封弹性体的基体聚合物中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种耐高温聚(硅氮烷-硅氧烷)共聚物。该聚合物其具有式I所示的分子式结构;式I中,R1是甲基或者苯基,R2是甲基或者苯基;Z是碳硼烷硅烷基、硅亚芳基或苯基硅烷基;1≤m≤100;3≤n≤10。该聚合物具有优良的热降解和热氧化稳定性,能够在高温条件下依然保持一定的强度,可以作为耐高温密封材料的基体聚合物使用,在航空航天等领域具有很大的应用价值。(式I)文档编号C09J183/14GK102634031SQ20121009984公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日专利技术者吕臻, 张志杰, 戴丽娜, 谢择民, 谭永霞, 郑艳 申请人:中国科学院化学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑艳谭永霞张志杰戴丽娜吕臻谢择民
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:

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