一種有機發(fā)泡硅橡膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及硅橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有機發(fā)泡硅橡膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 泡沫硅橡膠是一種新型、多功能的橡膠材料，是經(jīng)過發(fā)泡工藝后形成的多孔性高 分子彈性體。泡沫硅橡膠除具有硅橡膠優(yōu)異的性能外，還具有密度小、質(zhì)量輕、回彈性好、阻 尼性能好的優(yōu)點，也具有其他泡沫材料不具備的耐高低溫、耐候性及環(huán)保等優(yōu)點。發(fā)泡材料 已成為一種優(yōu)秀的材料，應(yīng)用涉及航空、航天、原子能、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、冶金、機械建筑和石油化 工等行業(yè)，可用于分離、過濾、布氣、消音吸振、包裝、屏蔽、隔熱、熱交換、生物移植等諸多場 合，在科學(xué)技術(shù)研究與國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮的巨大作用日益顯著。
[0003] 對于室溫硫化(RTV)泡沫硅橡膠，是向含羥基或乙烯基的硅油中添加交聯(lián)劑、填料 及助劑等，在室溫下通過物理或化學(xué)發(fā)泡方式制備的海綿材料。室溫發(fā)泡硅橡膠發(fā)泡及固 化反應(yīng)機理如下：當(dāng)鉑催化劑存在時，含有活潑氫的硅氫(Si-H)基團可與硅羥基(Si-ΟΗ)或 碳羥基(C-OH)基團發(fā)生脫氫反應(yīng)，釋放氫氣并產(chǎn)生交聯(lián)。由于脫氫和交聯(lián)同時發(fā)生，液體硅 橡膠會逐步固化形成具有較高孔隙率的發(fā)泡彈性體。
[0004] 通過查閱文獻我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的專利及文獻報道中如申請?zhí)?01410623724.1發(fā)明 專利、申請?zhí)?01010196930.0發(fā)明專利、申請?zhí)?01410785157.X發(fā)明專利、"端乙烯基硅油 對RTV-2泡沫硅橡膠性能的影響"（有機硅材料，2014.28(4): 272-276)，均需使用發(fā)泡劑，硅 氫（Si-H)基團和硅羥基（Si-ΟΗ)或碳羥基(C-OH)分別位于不同的分子之上，因此發(fā)泡的細 膩性和均勻性受到攪拌速度、混合時間等影響。即便混合的非常良好，也會由于微觀的不相 容及不均勻性、無機填料的阻隔作用、大分子空間位阻等造成發(fā)泡的均勻性難以達到理想 的程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種有機發(fā)泡硅橡膠，穩(wěn)定性好、發(fā)泡均勻，無需使用發(fā)泡 劑。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種有機發(fā)泡硅橡膠，按重量份計，由以下原料組分混合制成:端羥基含氫聚硅氧 烷100份，乙烯基硅油5-50份，白炭黑5-40份，反應(yīng)抑制劑0.2-2份，鉑催化劑0.1-1份。
[0008] 本發(fā)明使用特制的端羥基含氫聚硅氧烷使得脫氫反應(yīng)的均勻性和反應(yīng)程度得到 大幅提升，并且在反應(yīng)的過程中不需要使用發(fā)泡劑，克服了由于微觀的不相容及不均勻性、 無機填料的阻隔作用、大分子空間位阻等造成發(fā)泡的均勻性難以達到理想的程度的問題。
[0009] 相比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明特制的端羥基含氫聚硅氧烷，可以控制發(fā)泡倍率，均勻氣 泡，增強發(fā)泡硅橡膠的反應(yīng)效率。以此制備的發(fā)泡硅橡膠泡孔均勻，質(zhì)地柔軟，并且成本低 廉。同時，該發(fā)泡硅橡膠制備工藝簡單易行，適合工業(yè)生產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)的主要反應(yīng)式如下：
[0011]
[0012] 作為優(yōu)選，所述端羥基含氫聚硅氧烷的制備方法為：以八甲基環(huán)四硅氧烷以及四 甲基環(huán)四硅氧烷為原料，固體酸為催化劑進行開環(huán)反應(yīng)，120°C_180°C下平衡反應(yīng)1-4小時， 再加入水進行封端，平衡反應(yīng)1-3小時，真空脫除低沸物并加壓過濾，得到端羥基含氫聚硅 氧燒。
[0013] 真空脫除低沸物并加壓過濾的真空度控制在_0.05MPa~-O.IMPa，壓濾機的壓力 控制在 0.3MPa-0.5MPa。
[0014] 端羥基含氫聚硅氧烷制備的反應(yīng)式如下：
[0015]
[0016] 其中 m 是 l-50，n是 1-500。
[0017]水的用量是根據(jù)最后產(chǎn)物的m和η的量來控制的。
[0018] 作為優(yōu)選，八甲基環(huán)四硅氧烷(D4):四甲基環(huán)四硅氧烷(D4H)的摩爾比= 0.5:1到 2:1〇
[0019] 作為優(yōu)選，產(chǎn)物端羥基含氫聚硅氧烷的氫含量為0.5wt % -1.5wt %。
[0020] 作為優(yōu)選，固體酸的用量為八甲基環(huán)四硅氧烷和四甲基環(huán)四硅氧烷總重量的 0·1%-1·5%〇
[0021] 作為優(yōu)選，所述固體酸為酸性白土、大孔陽離子樹脂或強酸性陽離子交換樹脂。
[0022] 作為優(yōu)選，所述乙烯基硅油為α，ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷，黏度為500-lOOOOOmpa.s〇
[0023] 作為優(yōu)選，所述白炭黑是經(jīng)過六甲基二硅氮烷、八甲基環(huán)四硅氧烷或氯硅烷中的 任意一種處理的氣相法白炭黑。白炭黑的處理方法是現(xiàn)有的，可以參見分體表面改性/鄭水 林編著(第二版），北京：中國建材工業(yè)出版社，2003,08。經(jīng)過處理的氣相法白炭黑市場購買 即可。白炭黑的比表面積是300m 2/g。
[0024]作為優(yōu)選，所述反應(yīng)抑制劑是3-苯基-1-丁炔-3-醇、乙炔基環(huán)己醇中的一種或者 兩種的混合物。
[0025] 作為優(yōu)選，所述鉑催化劑是氯鉑酸的醇溶液、氯鉑酸的乙烯基硅氧烷螯合物或負 載型鉑催化劑中的一種或者幾種的混合物，所述負載型鉑催化劑的載體是三氧化二鋁，所 述鉑催化劑的鉑含量為lOOO-lOOOOppm。氯鉑酸的乙烯基硅氧烷螯合物可以購買的廠家之 一:蘇州市貝特利高分子材料股份有限公司。所述負載型鉑催化劑的載體是三氧化二鋁。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是：能夠相對靈活的控制發(fā)泡倍率，提高反應(yīng)交聯(lián)點，穩(wěn)定性 好、發(fā)泡均勻，無需使用發(fā)泡劑。
【具體實施方式】
[0027] 下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。
[0028] 本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。 下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0029]總實施方案：
[0030] -種有機發(fā)泡硅橡膠，按重量份計，由以下原料組分混合制成:端羥基含氫聚硅氧 烷100份，乙烯基硅油5-50份，白炭黑5-40份，反應(yīng)抑制劑0.2-2份，鉑催化劑0.1-1份。
[0031] 所述端羥基含氫聚硅氧烷的制備方法為：以八甲基環(huán)四硅氧烷以及四甲基環(huán)四硅 氧烷為原料，八甲基環(huán)四硅氧燒：四甲基環(huán)四硅氧烷的摩爾比= 0.5:1到2:1。固體酸為催化 劑進行開環(huán)反應(yīng)，固體酸的用量為八甲基環(huán)四硅氧烷和四甲基環(huán)四硅氧烷總重量的0.1%-1.5%，所述固體酸為酸性白土、大孔陽離子樹脂或強酸性陽離子交換樹脂。120°0180°〇下 平衡反應(yīng)1-4小時，再加入水進行封端，平衡反應(yīng)1-3小時，真空脫除低沸物并加壓過濾，得 到端羥基含氫聚硅氧烷，產(chǎn)物端羥基含氫聚硅氧烷的氫含量為〇. 5wt%-l. 5wt%。