[发明专利]一种含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物、氟橡胶用硫化剂体系和氟硅橡胶

说明书

本发明公开了一种含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物，其特征在于，所述式(II)所示的含氟苯基硅氧烷链的双酚化合物为在酸性催化剂存在下含氟苯基含氢硅油与式(I)所示化合物进行取代反应得到，其中，式(I)和式(II)中的X均为H或F，n为1‑10，m为1‑10；本发明将含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物应用到氟硅橡胶中可以制备出具有优异耐油耐溶剂性能且能耐高低温的氟硅橡胶。

技术领域

本发明属于氟硅橡胶技术领域，特别涉及一种含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物、氟橡胶用硫化剂体系和氟硅橡胶。

背景技术

氟橡胶具有优异耐候性、耐油、耐溶剂性能等，耐各种油和绝大多数化学溶剂，可以在较高温度下长期使用。但氟橡胶相对耐低温性能差，且成本较高。苯基硅橡胶具有优异的耐候性、耐高低温性等，不仅在350℃下可以长期使用，而且在-110℃下也具有良好的弹性。但苯基硅橡胶耐油耐溶剂性能较差。另外，由于氟胶分子与硅胶分子的相容性较弱，以及硫化温度和硫化剂不同，导致简单熔融复合共硫化得到性能优异的氟硅橡胶。因此，氟硅橡胶常采用含氟环硅烷的开环共聚或缩合反应等进行制备，如公开号为CN111621017A的中国专利公开了一种三元共聚氟硅橡胶及其制备方法，如公开号为 CN101544762的中国专利公开了一种端硅氢活性硅橡胶或氟硅橡胶的制备方法，得到的氟硅橡胶的含氟量较低，性能多偏重于硅橡胶，耐油耐溶剂性能尚有不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物及包含含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物的氟橡胶用硫化剂体系和氟硅橡胶，将含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物应用到氟硅橡胶中可以制备出具有优异耐油耐溶剂性能且能耐高低温的氟硅橡胶。

一种含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物，所述式(II)所示的含氟苯基硅氧烷链的双酚化合物为在酸性催化剂存在下含氟苯基含氢硅油与式(I)所示化合物进行取代反应得到：

其中，式(I)和式(II)中的X均为H或F，n为1-10，m为 1-10。

优选的，所述含氟苯基含氢硅油的分子量为200-10000，氟含量为0.01-10％，苯基含量为0.01-20％，含氢量为0.01-3％。

优选的，所述含氟苯基含氢硅油的含氢量与式(I)所示化合物的摩尔比值为0.5-5：1；取代反应的温度为50-150℃，取代反应的时间为1-5小时。

优选的，所述酸性催化剂选自磺酸、烷烃基磺酸、芳烃基磺酸、磺酸树脂、巯基丙酸、巯基乙酸、C2-C10烷烃酸、硫酸或盐酸中的一种或几种混合物。

进一步优选的，所述酸性催化剂的用量为式(I)所示化合物用量的0.1-5％。

本发明还提供了一种氟橡胶用硫化剂体系，所述氟橡胶用硫化剂体系包括上述含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物和苄基三苯基氯化磷。

本发明还提供了一种氟硅橡胶，包括氟胶、苯基硅胶、含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物、双酚AF、BPP、炭黑和金属氧化物，氟胶为二元氟胶或/和三元氟胶。

优选的，以质量份数计，所述氟橡胶混炼胶的制备原料包括：二元氟胶50-100份、苯基硅胶5-100份、含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物3-30份、双酚F 0.1-5份、BPP 0.1-5份、炭黑5-20份和金属氧化物0.1-5份。

所述金属氧化物选自氧化镁、氧化锌或氢氧化钙中一种或多种。

上述氟硅橡胶经170℃*15min预硫化，然后再经220℃*4hr后硫化，得到氟硅复合橡胶。

在本发明中，含氟苯基硅氧烷侧链的双酚化合物/苄基三苯基氯化磷(BPP)形成硫化剂体系、氟胶和乙烯基苯基硅油复合混炼得到复合混炼胶，经热硫化得到化学键合互穿复合的氟硅橡胶。