本发明属于高分子材料领域,更具体地,本发明涉及一种有机硅弹性体材料及其制备方法。
背景技术:
1、热塑性有机硅弹性体(以下简称tpsiv材料)是一种结合了硅胶与热塑性材料优点的高性能材料。tpsiv材料以其可调节的颜色和耐脏性,以及出色的抗紫外线(uv)性能,使其成为户外应用的理想选择。此外,tpsiv材料的加工过程简便,支持多种二次加工技术,能够满足市场上对产品多样化的需求。
2、在物理性能方面,tpsiv材料展现出了卓越的高强度和高弹性特性,同时具备良好的耐磨性、抗水解性以及优异的耐化学性。这些特性使得tpsiv材料在绿色环保方面也具有优势,因为它可以被回收和再利用,减少了对环境的影响。tpsiv材料的广泛应用涵盖了消费电子、医疗、汽车等多个领域。在消费电子领域,tpsiv材料可用于制造智能手表等设备的高性能组件;在医疗领域,它适用于各种医疗设备的生产;而在汽车领域,tpsiv材料可用于制造各种汽车部件。此外,tpsiv材料独特的人体美学触感也使其成为日常消费品,如婴儿用品、运动器材等的理想材料。
3、尽管tpsiv材料在多功能性和高性能方面表现出色,但其在耐油性和耐溶剂性方面存在局限。tpsiv材料的结构特点使其对某些油类和溶剂的抵抗能力较弱,长时间接触这些物质可能会导致材料溶胀或性能下降,从而无法满足某些产品的使用要求。因此,目前市场上急需开发一种新型的耐油耐溶剂型热塑性有机硅弹性体材料,以克服现有tpsiv材料的这一局限性,满足更广泛的工业应用需求。
4、申请号为201580060822.1的专利公开了一种热塑性有机硅弹性体共混物及其制备方法,专利中使用热塑性聚烯烃有机聚合物、有机硅基料、增塑剂、催化剂、偶联剂等制备热塑性有机硅弹性体硫化组合物,其具有高机械性能、耐磨性、耐刮擦性与化学品稳定性,适合用于汽车内饰、医疗器件、运动器件等。但专利中未对其耐油、耐溶剂等性能进行评价。
5、申请号为202210324334.9的专利公开了一种耐油耐溶剂橡胶复合材料及其制备方法和在电缆中的应用,专利中本发明通过控制三元共聚型氯醚橡胶中氯含量,使得橡胶复合材料具有耐油耐溶剂性能的同时又具备良好的加工性能。但该发明材料含有卤素,环保性差,无法于日用化妆品等高端应用领域,同时该发明材料是一种热固性材料。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种有机硅弹性体材料及其制备方法,具有膨润度低、机械性能保留率高等优势。
2、为更好的解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
3、一种有机硅弹性体材料,所述有机硅弹性体包含接枝型vmq聚硅氧烷,所述接枝型vmq聚硅氧烷为α,ω-二乙烯基聚二甲基乙烯基硅氧烷,巯基乙酸甲酯接枝,接枝率>70%,(ch2=ch)(ch3)2sio1/2链接封端。
4、作为一种优选的技术方案,所述接枝型vmq聚硅氧烷中(ch3)2sio链接的摩尔质量份数>90%,(ch2=ch)(ch3)sio链接的摩尔质量份数为0.5-10%,(ch2=ch)(ch3)2sio1/2链接封端,聚合度为2000-10000。
5、作为一种优选的技术方案,所述材料按重量份计,包括以下组分:
6、接枝型vmq聚硅氧烷20-70份,vmq有机硅树脂8-20份,羟基硅油1-10份,聚烯烃树脂20-50份,填充剂1-20份,硫化剂0.1-1份,抗氧剂0.1-1份。
7、作为一种优选的技术方案,所述vmq有机硅树脂为乙烯基mq硅树脂,其m/q值为0.1-0.9,乙烯基质量份数为0.1-3.0%,固含量>50%。
8、作为一种优选的技术方案,所述羟基硅油为羟基封端的甲基乙烯基硅油,其羟基含量>3%,其乙烯基含量>3%。
9、作为一种优选的技术方案,所述聚烯烃树脂为聚乙烯以及乙烯-α烯烃共聚物。
10、作为一种优选的技术方案,所述填充剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、硅藻土、碳酸钙、石英粉、硅酸钙、硅酸锆、钛白粉、氧化锌、氧化铁、高岭土或纳米黏土中的一种或几种。
11、作为一种优选的技术方案,所述硫化剂为过氧化物硫化剂或硅氢加成硫化剂。
12、为了更好的解决上述技术问题,本发明还公开了以下技术方案:
13、一种如上述任一项的有机硅弹性体材料的制备方法,包括以下步骤:
14、在玻璃釜中加入vmq聚硅氧烷使其充分溶解在溶剂中;搅拌所述溶液5-8小时以配置成均匀胶液;向所述胶液中加入定量的巯基乙酸甲酯,以使c=c和hs基的摩尔比达到1:1.5;继续搅拌30-60分钟;向玻璃釜中加入引发剂dmpa;通过紫外光辐射所述混合物1-3小时以完成接枝反应;分离制得接枝型vmq聚硅氧烷。
15、作为一种优选的技术方案,该制备方法,还包括以下步骤:
16、将制得的接枝型vmq聚硅氧烷和vmq有机硅树脂,羟基硅油,聚烯烃树脂,填充剂,硫化剂,抗氧剂,在180-220℃的密炼机中密炼8-15min,通过造粒,制得所述有机硅弹性体材料。
17、本发明的有益效果在于:本发明提供的一种耐油耐溶剂型热塑性有机硅弹性体材料,利用巯基(-sh)与烯基(如乙烯基)之间的点击化学反应,对vmq聚硅氧烷进行了功能化改性,在温和的条件下实现了聚硅氧烷分子链的修饰,在聚硅氧烷分子链中引入极性基团,提高了配方中各组份的相容性,赋予所制备的热塑性有机硅弹性体材料优异的耐油耐溶剂性能。
1.一种有机硅弹性体材料,其特征在于,所述有机硅弹性体包含接枝型vmq聚硅氧烷,所述接枝型vmq聚硅氧烷为α,ω-二乙烯基聚二甲基乙烯基硅氧烷,巯基乙酸甲酯接枝,接枝率>70%,(ch2=ch)(ch3)2sio1/2链接封端。
2.根据权利要求1所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述接枝型vmq聚硅氧烷中(ch3)2sio链接的摩尔质量份数>90%,(ch2=ch)(ch3)sio链接的摩尔质量份数为0.5-10%,(ch2=ch)(ch3)2sio1/2链接封端,聚合度为2000-10000。
3.根据权利要求1所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述材料按重量份计,包括以下组分:
4.根据权利要求3所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述vmq有机硅树脂为乙烯基mq硅树脂,其m/q值为0.1-0.9,乙烯基质量份数为0.1-3.0%,固含量>50%。
5.根据权利要求3所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述羟基硅油为羟基封端的甲基乙烯基硅油,其羟基含量>3%,其乙烯基含量>3%。
6.根据权利要求3所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述聚烯烃树脂为聚乙烯以及乙烯-α烯烃共聚物。
7.根据权利要求3所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述填充剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、硅藻土、碳酸钙、石英粉、硅酸钙、硅酸锆、钛白粉、氧化锌、氧化铁、高岭土或纳米黏土中的一种或几种。
8.根据权利要求3所述的有机硅弹性体材料,其特征在于,所述硫化剂为过氧化物硫化剂或硅氢加成硫化剂。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的有机硅弹性体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的有机硅弹性体材料的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤: