一種低粘度聚碳硅烷基耐高溫灌封膠粘劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種膠粘劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展，人們對材料提出了越來越高的要求，例如：火箭、導(dǎo) 彈、航天飛機(jī)、原子能設(shè)備等領(lǐng)域使用的金屬、陶瓷材料和復(fù)合材料，都要求使用耐高溫膠 粘劑進(jìn)行粘接及灌封。目前耐高溫膠粘劑主要分為有機(jī)類耐高溫膠粘劑、無機(jī)耐高溫膠粘 劑、有機(jī)娃耐高溫膠粘劑。有機(jī)類耐高溫膠粘劑主要包括環(huán)氧樹脂系列、酪醒樹脂系列、聚 苯并咪挫系列和聚酷亞胺系列，其中環(huán)氧樹脂和酪醒樹脂系列耐溫一般不超過600°C;聚苯 并咪挫系列由于制備工藝和使用工藝極其苛刻的限制，無法大批量生產(chǎn)；聚酷亞胺系列固 化溫度高、固化后剛性大，限制了其應(yīng)用范圍。無機(jī)耐高溫膠粘劑使用溫度高，已見報道的 憐酸鹽膠粘劑可在1700°C長期使用，已廣泛應(yīng)用于耐高溫粘接領(lǐng)域，但無機(jī)耐高溫膠粘劑 均為多孔材料，限制了其在灌封膠粘劑領(lǐng)域的應(yīng)用。有機(jī)娃耐高溫膠粘劑具有良好的密封 性并且可在-100~1200°C范圍內(nèi)應(yīng)用，但有機(jī)娃耐高溫膠粘劑粘接強(qiáng)度低，限制了其應(yīng)用 范圍。
[0003] 聚碳硅烷是一種耐高溫高性能復(fù)合材料的基體樹脂，在航天、航空等國防尖端技 術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。利用聚碳硅烷中高活性的Si-H基團(tuán)進(jìn)行改性，改性后的聚碳 硅烷可在膠粘劑領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，但改性聚碳硅烷多為固體，液體改性聚碳硅烷粘度高、工藝 性差，限制了聚碳硅烷在灌封及表面密封領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有改性聚碳硅烷粘度高、分子量分布寬造成的難W灌 封、性能不穩(wěn)定、工藝性差的問題，而提供一種低粘度聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑的制備 方法。 陽〇化]一種低粘度聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑的制備方法，按W下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一、將二甲基二氯硅烷、Ξ甲基氯硅烷、鋼和二甲苯混合，在100-130°c下反應(yīng)1~ 地，提純后得到粘度為1500~5000mPa·S、分散度小于2的低分子聚硅烷；其中二甲基 二氯硅烷與Ξ甲基氯硅烷的摩爾比為1: (0. 1~0.75)，二甲基二氯硅烷與鋼的摩爾比為 1: (1. 25~2. 0)，二甲基二氯硅烷與二甲苯的體積比為1: (1. 25~2. 75);
[0007] 二、將低分子聚硅烷，在250~400°C、5~15MPa、惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)1~化，得 到粘度為1500~eOOOmPa·S、分散度小于2的低分子聚碳硅烷；
[0008] Ξ、將步驟二中所得聚碳硅烷和四甲基四乙締基環(huán)四硅氧烷溶于二甲苯/四氨巧 喃混合溶劑中，加入W氯銷酸，室溫下反應(yīng)0. 5~地，提純后得到粘度為1000~4000mPa'S 的聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑；其中聚碳硅烷與四甲基四乙締基環(huán)四硅氧烷的摩爾比為 1: (0. 1~2. 0)，聚碳硅烷與氯銷酸的質(zhì)量比為1: (0~0. 1)，二甲苯與四氨巧喃的體積比為 1: (0. 5 ~2)。
[0009] 本發(fā)明解決了現(xiàn)有改性聚碳硅烷粘度高、分子量分布寬造成的難W灌封、性能不 穩(wěn)定、工藝性差的問題，采用本方法降低了聚碳硅烷的粘度、減小了分子量分布，制備出一 種粘度為1000~4000mPa的聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑，性能穩(wěn)定，易于灌封及制備 表面涂層，180°C固化后，1000°C熱失重（氮?dú)鈿夥眨┬∮?0%，粘接耐高溫金屬，1000°C粘 接強(qiáng)度下降率小于50%。
【附圖說明】
[0010] 圖1是實(shí)施例1中制備所得低粘度聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑180°c固化化后 的TG譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明技術(shù)方案不局限于W下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的 任意組合。
【具體實(shí)施方式】 [0012] 一：本實(shí)施方式低粘度聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑的制備方法， 按W下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0013] 一、將二甲基二氯硅烷、Ξ甲基氯硅烷、鋼和二甲苯混合，在100-130°C下反應(yīng)1~ 地，提純后得到粘度為1500~5000mPa·S、分散度小于2的低分子聚硅烷；其中二甲基 二氯硅烷與Ξ甲基氯硅烷的摩爾比為1: (0. 1~0.75)，二甲基二氯硅烷與鋼的摩爾比為 1: (1. 25~2. 0)，二甲基二氯硅烷與二甲苯的體積比為1: (1. 25~2. 75);
[0014] 二、將低分子聚硅烷，在250~400°C、5-15MPa、惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)1~化，得到 粘度為1500~eOOOmPa·S、分散度小于2的低分子聚碳硅烷；
[0015] Ξ、將步驟二中所得聚碳硅烷和四甲基四乙締基環(huán)四硅氧烷溶于二甲苯/四氨巧 喃混合溶劑中，加入W氯銷酸，室溫下反應(yīng)0. 5~地，提純后得到粘度為1000~4000mPa'S 的聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑；其中聚碳硅烷與四甲基四乙締基環(huán)四硅氧烷的摩爾比為 1: (0. 1~2. 0)，聚碳硅烷與氯銷酸的質(zhì)量比為1: (0~0. 1)，二甲苯與四氨巧喃的體積比為 1: (0. 5 ~2)。
[0016] 本實(shí)施方式步驟一中二甲基二氯硅烷為原料、Ξ甲基氯硅烷為分子量調(diào)節(jié)劑、鋼 為催化劑、二甲苯為溶劑。
[0017] 本實(shí)施方式步驟Ξ中氯銷酸為催化劑。
【具體實(shí)施方式】 [0018] 二：本實(shí)施方式與一不同的是，步驟一中在12°c下反 應(yīng)2h，提純后得到粘度為3000mPa·S、分散度小于2的低分子聚硅烷。它步驟及參數(shù)與具 體實(shí)施方式一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0019] Ξ:本實(shí)施方式與一或二不同的是，步驟一中二甲基 二氯硅烷與Ξ甲基氯硅烷的摩爾比為1:0. 5。其它步驟及參數(shù)與一或二相同。
【具體實(shí)施方式】 [0020] 四：本實(shí)施方式與一至Ξ之一不同的是，步驟一中二 甲基二氯硅烷與鋼的摩爾比為1:1. 5。其它步驟及參數(shù)與一至Ξ之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0021] 五：本實(shí)施方式與一至四之一不同的是，步驟一中二 甲基二氯硅烷與二甲苯的體積比為1:2。其它步驟及參數(shù)與一至四之一相同。
[0022]
【具體實(shí)施方式】六：本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是，步驟二中在 300°C、10MPa、惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)化，得到粘度為3000mPa·s、分散度小于2的低分子聚 碳硅烷。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至五之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0023] 屯：本實(shí)施方式與一至六之一不同的是，步驟二中惰 性氣體的純度為99. 999 %。其它步驟及參數(shù)與一至六之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0024] 八：本實(shí)施方式與一至屯之一不同的是，步驟Ξ中室 溫下反應(yīng)化，提純后得到粘度為2000mPa的聚碳娃烷基耐高溫灌封膠粘劑。其它步驟及 參數(shù)與一至屯之一相同。
[00巧]【具體實(shí)施方式】九：本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至八之一不同的是，步驟Ξ中聚 碳硅烷與四甲基四乙締基環(huán)四硅氧烷的摩爾比為1 : 1。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】 一至八之一相同。
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【具體實(shí)施方式】十：本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至九之一不同的是，步驟Ξ中聚 碳硅烷與氯