[发明专利]一种提升聚硅氧烷材料回弹性能的方法

说明书

本发明提供一种提升聚硅氧烷材料回弹性能的方法，利用含双环氧基官能团的物质作为交联剂与氨丙基封端的聚硅氧烷或侧氨基聚硅氧烷反应，以使形成三维网络结构，双环氧基官能团的物质由带有环氧基官能团的缩水甘油糠醚与双马来酰亚胺利用Diels‑Alder反应制备。本发明制备的聚硅氧烷弹性体具有高的力学强度和优异的回弹性能，该弹性体材料的制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及聚硅氧烷弹性体材料及其制备领域，更具体地说涉及一种提升聚硅氧烷材料回弹性能的方法。

背景技术

聚硅氧烷弹性体具有良好的生物相容性、耐氧化、耐潮湿、耐腐蚀、耐生物老化等优异的性能，但其物理机械性能差，这极大地限制了它的应用。聚硅氧烷弹性体传统的增强方法是将增强填料(如白炭黑)与聚硅氧烷生胶进行机械混合，然后再进行硫化。该方法存在着一些缺点，如白炭黑的比表面积大、极性高，易二次聚集，分散困难，增强的同时会降低断裂伸长率，增强效果不稳定，因此急需一种简单方便的方法来改善聚硅氧烷材料的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提升聚硅氧烷材料回弹性能的方法，以使材料不仅具有较高的力学强度，还具有优良的回弹性能。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。

一种提升聚硅氧烷材料回弹性能的方法，以含双环氧基官能团的物质和氨丙基封端的聚硅氧烷或者侧氨基聚硅氧烷在无氧条件下进行反应，以使环氧基官能团与氨丙基封端的聚硅氧烷或者侧氨基聚硅氧烷中的氨基官能团发生化学反应，形成交联的三维网络体系；含双环氧基官能团的物质由缩水甘油糠醚和双马来酰亚胺在无氧条件下反应得到，具体来说：

双马来酰亚胺为N,N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、N,N’-(1,4-亚苯基)双马来酰亚胺、1,4-双(马来酰亚胺基)丁烷或者1,2-双(马来酰亚胺基)乙烷中的一种，即含有两个及两个以上马来酰亚胺结构的物质中的一种。

氨丙基封端的聚硅氧烷的侧链为甲基、乙烯基、苯基或者氟烃基，氨丙基封端的聚硅氧烷的数均分子量为1000-10000；侧氨丙基聚硅氧烷的氨基摩尔含量(mol％)为1-10，数均分子量为1000-10000。

使用惰性保护气体为反应体系提供无氧条件，如氮气、氦气或者氩气。

在反应中，由氨丙基封端的聚硅氧烷或者侧氨基聚硅氧烷提供氨基，双环氧基官能团的物质提供环氧基，其中，缩水甘油糠醚、双马来酰亚胺和聚硅氧烷(氨丙基封端或者侧氨基)的摩尔比为(1-3)：(1-2)：(1-2)，优选为(1-2)：1：1。

具体实施中，按照下述步骤进行：

步骤1，将缩水甘油糠醚和双马来酰亚胺置于溶剂中混合均匀，在无氧条件下，于60-70℃下回流5-10天(每天24小时)后，置于无水乙醚中沉淀析出，将沉淀物烘干、洗涤提纯后，置于冰甲醇中沉淀析出烘干后，得到含双环氧基官能团的物质；

步骤2，将步骤1制备得到的含双环氧基官能团的物质和氨丙基封端的聚硅氧烷或者侧氨基聚硅氧烷置于溶剂中混合均匀后，将其倒入到模具中，在无氧条件下，挥发和干燥，即可得到提升回弹性能的聚硅氧烷材料。

溶剂采用无水溶剂，选择挥发性有机溶剂，如二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的混合溶剂。

使用惰性保护气体为反应体系提供无氧条件，如氮气、氦气或者氩气。

在步骤1中，将沉淀物置于40-80℃真空烘箱中干燥24-48h后，再以丙酮为溶剂，无水乙醚为提取剂洗涤提取5-10次后，将产物置于冰甲醇中沉淀析出后，再将上述沉淀置于40-80℃真空烘箱中放置5-10天(每天24小时)。