專利名稱：環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
用于航空航天等領(lǐng)域的阻尼材料需要適應(yīng)溫度變化大、生熱高等惡劣環(huán)境的苛刻要求，硅橡膠具有丁基橡膠、氯丁橡膠等常規(guī)粘彈性阻尼材料不具備的耐高低溫和長(zhǎng)壽命耐老化優(yōu)異性能，因而成為特殊應(yīng)用環(huán)境中首選的阻尼材料。然而，一般的硅橡膠損耗因子低(約0. 05至0. I)、有效阻尼溫度范圍窄，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，主要方法有往硅橡膠中添加云母、石墨、蛭石、白炭黑等無(wú)機(jī)填料，或者位阻胺、位阻酚等有機(jī)雜化小分子；將硅橡膠與丁基橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸酯、聚丁二烯、三元乙丙橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等共混；制備雙酹A聚帆、聚對(duì)輕基苯乙烯、聚苯醚、聚對(duì)輕基苯乙烯、聚己醚、二異氰酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚丙二醇等與聚硅氧烷之間的二元或多元共聚物或互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物。盡管添加無(wú)機(jī)填料、與其它聚合物共混或共聚等傳統(tǒng)方法能拓寬阻尼溫域，但材料協(xié)同作用往往較差；互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)可產(chǎn)生較好的協(xié)同效應(yīng)，卻存在工藝復(fù)雜、溶劑殘余、成本高等不足；添加有機(jī)雜化小分子的研究尚不成熟。環(huán)二硅氮烷結(jié)構(gòu)是一類本身具有耐高溫性質(zhì)，同時(shí)還可提高材料耐高溫性能的四元環(huán)結(jié)構(gòu)，謝擇民等(謝擇民，李其山，王金亭，謝祖壽，高分子通訊，1979，4，215-223)和朱陽(yáng)平等(朱陽(yáng)平，郭麗，張志杰，謝擇民，J ApplPolym Sci. 2007，103,611-617)用端羥基環(huán)二硅氮烷與端胺基硅氧烷縮合的方法，分別制備了含有不同基團(tuán)的、具有良好耐高溫性能的環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物。但上述合成方法存在實(shí)驗(yàn)條件苛刻、產(chǎn)率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物，其結(jié)構(gòu)通式如式I所示，
權(quán)利要求
1.式I所示無(wú)規(guī)共聚物，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的共聚物，其特征在于 所述式I中，X為I至5的整數(shù)； y為5至20的整數(shù)； z為3至10的整數(shù)； 所述式I所示無(wú)規(guī)共聚物的數(shù)均分子量為I. 38 X 104g/moI至2. 45X 104g/mol，分子量分布 Mw/Mn* I. 40-2. 15。
3.—種權(quán)利要求I或2所述式I所示無(wú)規(guī)共聚物的制備方法，包括如下步驟在催化劑存在的條件下，將式II所示端乙烯基環(huán)二硅氮烷與式III所示端氫硅氧烷混勻進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到所述式I所示無(wú)規(guī)共聚物；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述式II所示端乙烯基環(huán)二硅氮烷與式III所示端氫硅氧烷的投料摩爾比為1-1. 2 I。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述硅氫加成反應(yīng)在無(wú)溶劑的條件下或在溶劑中進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、乙醚、二乙二醇二甲醚、苯、氯苯、甲苯、二甲苯、石油醚、正戊烷、正己烷、環(huán)己烷和正庚烷中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一所述的方法，其特征在于所述催化劑選自下述至少一種Pt(PPh3)4'Pt(PH3)2' 乙酰丙酮鎳、 由摩爾比為I : I的CoCl2和TMEDA組成的混合物、 由摩爾比為I : 3的Cu2O和TMEDA組成的混合物、 由質(zhì)量比為I : 99的H2PtClf^P配位劑組成的混合物； 所述催化劑的用量為所述式II所示端乙烯基環(huán)二硅氮烷與式III所示端氫硅氧烷總質(zhì)量的 O. 01%。-O. I0Z00o
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述配位劑選自異丙醇、四氫呋喃、鄰苯二甲酸二乙酯、二甲基甲酰胺、1，3-二乙烯基_1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，5-二乙烯基-1，1，3，3，5，5-六甲基三硅氧烷和1，7-二乙烯基_1，1，3，3，5，5，7，7-八甲基四硅氧烷中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一所述的方法，其特征在于所述硅氫加成反應(yīng)步驟中，溫度為30至100°C，時(shí)間為10-120分鐘。
10.權(quán)利要求I或2所述式I所示無(wú)規(guī)共聚物在制備硅橡膠中的應(yīng)用； 含有權(quán)利要求I或2所述式I所示無(wú)規(guī)共聚物的硅橡膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)二硅氮烷-硅氧烷共聚物及其制備方法與應(yīng)用。該共聚物的結(jié)構(gòu)如式I所示，其中R1至R8為甲基或苯基，x為1至10，y為1至30，z為1至15。該共聚物的合成方法是端乙烯基環(huán)二硅氮烷與端氫硅氧烷在催化劑和加熱條件下進(jìn)行硅氫加成。該方法反應(yīng)條件溫和，后處理簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求不苛刻，產(chǎn)物在常溫下為蠟狀、軟膏狀或粘稠液體，并且可溶于大多數(shù)普通有機(jī)溶劑，加工性能良好。共聚物可用于提高硅橡膠的阻尼性能，添加該共聚物的硅橡膠在一定溫度范圍內(nèi)的阻尼系數(shù)(tanδ)優(yōu)于未添加的硅橡膠。
文檔編號(hào)C08L83/14GK102977374SQ20121052076
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者張志杰, 呂臻, 劉本生, 鄭艷, 戴麗娜, 張學(xué)忠, 謝擇民 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所