專利名稱：一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅彈性膠泥及其制備方法，尤其是指一種應(yīng)用于軌道客貨車車鉤緩沖器及軍用、民用重型機(jī)械設(shè)備的緩沖器中的高粘度(常溫粘度為6.0 X IO5HIPa.S至1.5X 107mPa.s)甲基苯基有機(jī)娃彈性膠泥及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有機(jī)硅彈性膠泥樹脂的粘度一般為6.0X IO5HiPa.s以下，其制備工藝基本上都采用原材料升溫在某一特定溫度條件下一次性加入催化劑進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)，待體系粘度上升到某特定值后加入止鏈劑等，最后脫低分子物質(zhì)，如專利號(hào)為CN101704952 A，名稱為“一種彈性膠泥緩沖器芯體彈性膠泥材料的制作方法及產(chǎn)品”的中國(guó)專利文獻(xiàn)所公布的技術(shù)內(nèi)容。這種工藝適合于制備粘度相對(duì)較低的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，如制備粘度高于3.0X IO6HiPa.s的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥將有可能會(huì)存在無法反應(yīng)完全的固體顆粒，將導(dǎo)致體系渾濁不透明等問題，對(duì)于制備高粘度的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，這種工藝很難達(dá)到要求。曾經(jīng)有人嘗試過通過調(diào)整配方中催化劑與止鏈劑的用量以達(dá)到提高粘度的功效，但是這種方法制備的彈性膠泥樹脂遇到了在粘度上升到一定程度后很難繼續(xù)提高的難題，繼續(xù)調(diào)高催化劑用量將導(dǎo)致固體顆粒的存在，降低止鏈劑用量到微量也難以將粘度提高。因此，針對(duì)此問題進(jìn)行了改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前制備高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥存在的難題而提出的一種有效的工藝改進(jìn)措施，本工藝的提出將改善了甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥的合成工藝流程，并使得制備高粘度的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥材料適用于軌道客貨車車鉤緩沖器及軍用、民用重型機(jī)械設(shè)備的緩沖器中。根據(jù)本發(fā)明的目的所提出的技術(shù)實(shí)施方案是:一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥及其制備方法，采取常規(guī)的開環(huán)聚合反應(yīng)工藝制備有機(jī)硅彈性膠泥，甲基環(huán)硅氧烷、苯基環(huán)硅氧烷混合物先投入適量堿性催化劑和止鏈劑進(jìn)行開環(huán)聚合直至體系透明，然后再立即投入適量的催化劑繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，最終得到透明的含甲基苯基的高粘度有機(jī)硅彈性膠泥。具體工藝步驟是:
a、將按重量份計(jì)的原料75 97份甲基環(huán)硅氧烷，3 25份苯基環(huán)硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌；
b、將0.5 3份堿性催化劑及0.01 0.2份止鏈劑等投入到反應(yīng)釜中攪拌；
C、由常溫升溫至90 115°C的條件下陰離子催化開環(huán)聚合反應(yīng)；
d、反應(yīng)約1h，且液相透明后，再將0.5 9份堿性催化劑投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌；
e、約4h后，升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。另一制備步驟是:
a、將原料75 97份甲基環(huán)硅氧烷，3 25份苯基環(huán)硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌，升溫至 90 115°C ；
b、將0.5 3份堿性催化劑、0.01 0.2份止鏈劑等投入到反應(yīng)釜中攪拌；
C、反應(yīng)約I h、且液相透明后，再將0.5 9份堿性催化劑投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌； d、約4h后升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；
g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。其中甲基環(huán)氧硅 烷為八甲基環(huán)四硅氧烷，十甲基環(huán)五硅氧烷，四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或者任意組合。 苯基環(huán)氧硅烷為六苯基環(huán)三硅氧烷，八苯基環(huán)四硅氧烷，四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或者任意組合。堿性催化劑為四甲基氫氧化銨硅醇鹽。止鏈劑為八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷及十四甲基六硅氧烷中的一種或者任意幾種的組合。本發(fā)明制得的高粘度有機(jī)硅彈性膠泥，常溫粘度為6.0X 105mPa*s至1.5X 107mPa s的透明甲基苯基有機(jī)娃彈性膠泥。本發(fā)明在常規(guī)的利用堿性催化劑對(duì)有機(jī)硅環(huán)硅氧烷單體進(jìn)行開環(huán)聚合反應(yīng)中，改變了催化劑、止鏈劑等的投入工藝，包括投料步驟及時(shí)間，這樣可以有效的使得體系中原材料充分反應(yīng)，并且得到高粘度的透明的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，通過該工藝調(diào)整，選用催化效率高的催化劑及止鏈效果極好的止鏈劑，使得制備一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥得以實(shí)現(xiàn)。該工藝簡(jiǎn)單，方便操作，通過這一新工藝的調(diào)整，得到的產(chǎn)物透明且粘度很高，滿足某些有特殊功能要求器件的要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。實(shí)施例1
a、將原料97份八甲基環(huán)四硅氧烷，3份八苯基環(huán)四硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌；
b、將0.5份四甲基氫氧化銨硅醇鹽及0.2份八甲基三硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌；
C、由常溫升溫至90 115°C的條件下陰離子催化開環(huán)聚合反應(yīng)；
d、反應(yīng)約Ih、且液相透明后，再將0.5份四甲基氫氧化銨硅醇鹽投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌；
e、約4h后，升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；
g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。實(shí)施例2
a、將原料90份十甲基環(huán)五硅氧烷，10份八苯基環(huán)四硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌；b、將3份四甲基氫氧化銨硅醇鹽及0.0l份十甲基四硅氧烷等投入到反應(yīng)釜中攪拌；
C、由常溫升溫至90 115°C的條件下陰離子催化開環(huán)聚合反應(yīng)；
d、反應(yīng)約Ih、且液相透明后，再將9份四甲基氫氧化銨硅醇鹽投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪
拌；
e、約4h后，升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；
g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。實(shí)施例3
a、將原料70份八甲基環(huán)四硅氧烷、5份四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷、25份苯基環(huán)硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌；
b、將3份四甲基氫氧化銨硅醇鹽及0.01份十二甲基五硅氧烷等投入到反應(yīng)釜中攪
拌;
C、由常溫升溫至90 115°C的條件下陰離子催化開環(huán)聚合反應(yīng)；
d、反應(yīng)約Ih、且液相透明后，再將5份四甲基氫氧化銨硅醇鹽投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪
拌； e、約4h后，升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；
g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。實(shí)施例4
a、將原料92份八甲基環(huán)四硅氧烷，8份八苯基環(huán)四硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌，升溫至 90 115°C ；
b、將2份四甲基氫氧化銨硅醇鹽、0.1份十四甲基六硅氧烷等投入到反應(yīng)釜中攪拌；
C、反應(yīng)約I h、且液相透明后，再將5份四甲基氫氧化銨硅醇鹽投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪
拌；
d、約4h后升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ;
f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)；
g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。按照本發(fā)明工藝與原有工藝相比，原有的生產(chǎn)甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥的工藝為:
a、將原料投入到反應(yīng)釜中攪拌，升溫至80 110°C；
b、加入催化劑，升溫至80 120°C反應(yīng)60 180min；
C、待粘度上升到一定程度后加入止鏈劑等助劑升溫至130 150°C反應(yīng)I 4h ; d、升溫至160 200°C進(jìn)行抽真空反應(yīng)，時(shí)間約30 150min ；
f、降溫至60°C，出料、包裝。通過對(duì)比本工藝和原有的普通工藝生產(chǎn)出的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，可以得到以下結(jié)論:
①通過采用本發(fā)明的工藝 ，得以成功地制備出高粘度的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，該材料粘度為6.0X IO5HiPa.s至1.5XlO7mPa.S。而原有普通工藝很難制備出如此高粘度的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，且產(chǎn)物粘度不易控制；②通過采用本發(fā)明的工藝，制備出來的產(chǎn)物透明度高，體系中無固體顆粒原材料存在，而普通工藝若能制備出高粘度產(chǎn)物但其產(chǎn)物為渾濁不透明液體，且有固體顆粒存在；
③通過采用本發(fā)明的工藝，并采用本發(fā)明所述的止鏈劑，每批次制備出來的產(chǎn)物粘度基本穩(wěn)定，原有普通工藝通過估計(jì)體系增長(zhǎng)后的粘度而決定投入止鏈劑等助劑的時(shí)間，存在較大誤差，每批次最終產(chǎn)物的粘度不穩(wěn)定。④產(chǎn)物性能有所改善，其主要性能對(duì)比如下表:
權(quán)利要求
1.一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于:甲基環(huán)硅氧烷、苯基環(huán)硅氧烷混合物先投入適量堿性催化劑和止鏈劑進(jìn)行開環(huán)聚合直至體系透明，然后再立即投入適量的催化劑繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，最終得到透明的含甲基苯基的高粘度有機(jī)硅彈性膠泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)硅彈性膠泥樹脂制備工藝是: a、將按重量份計(jì)的原料75 97份甲基環(huán)硅氧烷，3 25份苯基環(huán)硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌； b、將0.5 3份堿性催化劑及0.0l 0.2份止鏈劑等投入到反應(yīng)釜中攪拌； C、由常溫升溫至90 115°C的條件下陰離子催化開環(huán)聚合反應(yīng)； d、反應(yīng)約Ih、且液相透明后，再將0.5 9份堿性催化劑投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌； e、約4h后，升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ; f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)； g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)硅彈性膠泥樹脂制備工藝是: a、將原料75 97份甲基環(huán)硅氧烷，3 25份苯基環(huán)硅氧烷投入到反應(yīng)釜中攪拌，升溫至 90 115°C ； b、將0.5 3份堿性催化劑、0.01 0.2份止鏈劑等投入到反應(yīng)釜中攪拌； C、反應(yīng)約I h、且液相透明后，再將0.5 9份堿性催化劑投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌； d、約4h后升溫至165±20°C，攪拌并保持此狀態(tài)約0.5 Ih ; f、濃縮，除去體系中的低分子物質(zhì)； g、得到透明的高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的甲基環(huán)氧硅烷為八甲基環(huán)四硅氧烷，十甲基環(huán)五硅氧烷，四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或者任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的苯基環(huán)硅氧烷為六苯基環(huán)三硅氧烷，八苯基環(huán)四硅氧烷，四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷中的一種或者任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的堿性催化劑為四甲基氫氧化銨硅醇鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法，其特征在于所述的止鏈劑為八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷及十四甲基六硅氧烷中的一種或者任意幾種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥的制備方法制得的高粘度有機(jī)硅彈性膠泥，其特征在于所述高粘度有機(jī)硅彈性膠泥常溫粘度為·6.0X 105mPa*s至1.5X 107mPa*s的透明甲基苯基有機(jī)娃彈性膠泥。
全文摘要
一種緩沖器用高粘度有機(jī)硅彈性膠泥及其制備方法，該材料為粘度為6.0×105mPa·s至1.5×107mPa·s的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥。在采用常規(guī)的堿性催化劑進(jìn)行開環(huán)聚合的同時(shí)，先投入適量催化劑和止鏈劑，使得甲基環(huán)硅氧烷、苯基環(huán)硅氧烷能夠進(jìn)行開環(huán)聚合直至體系透明，然后再投入適量的催化劑繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，既能得到透明的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，又能得到高粘度的有機(jī)硅彈性膠泥。該工藝簡(jiǎn)單，操作方便，能夠制備高粘度的且透明的甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥，特別是對(duì)制備玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-120℃左右高粘度彈性膠泥更為重要。此高粘度甲基苯基有機(jī)硅彈性膠泥適用于軌道客貨車輛車鉤緩沖器，軍用、民用重型機(jī)械設(shè)備的緩沖器中。
文檔編號(hào)C08G77/08GK103073723SQ20131003768
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者黎勇, 曾智, 趙慧宇, 李鴻巖 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司