[发明专利]硅氮共聚物及其合成方法和用途

说明书

本发明涉及一种用于有机硅高分子加工助剂以及其合成方法和应用。

双组份缩合型室温硫化硅橡胶，通常以原硅酸乙酯为交联剂、二月桂酸二丁基锡为催化剂进行交联硫化反应而获得硫化胶：

由于这类胶具有许多优异性能，同时加工和使用方便所以得到了广泛的应用。但是也存在着一些严重问题，主要是残存的有机锡催化剂在温度高时，能迅速引发硫化胶的主链降解，而放出低分子硅氧烷环体和使硫化胶硬度迅速降低，持别是在封闭和惰性气氛条件下这种降解更为突出，所以这类胶通常只能在200℃左右使用，而且残存催化剂还会影响硫化胶在高温时的电性能(Polym.Eng.Sci.，1986，26(13)，940)。另外，这类胶用的是较低分子量的聚硅氧烷、所以它们的力学性能要比高温硫化硅橡胶的力学性能低。同时它们的粘结强度也较差，所以它们的使用范围受到限制。为了不用或少用催化剂，美国专利3338868,3451964曾报导用烷基胺的硅氮烷作交联剂，如CH₃Si(N-iPr₂)₃等，但会放出有刺激性和强腐蚀的有机胺，所以难以得到应用。

本发明的目的提供一种含硅氮键(-Si-NH-Si-)的聚合物，及其合成方法，使其应用在有机硅高聚物中，在室温下它们能较快地与硅羟基反应，使这类硅高聚物进行非催化交联，来阻止或延缓聚合体的主链热降解，使其耐温性能提高到耐350℃左右，其次这类交联剂又是硅高聚物的链增长剂，可使交联的聚合物的力学性能得到改进，同时又可能改进其粘结性能，使这类有机硅高聚物存在的上述问题得到不同程度的改进。

本发明内容是提供一种由氯硅烷和有机氯硅烷为原料经氨解反应而生成的含硅氮键(-Si-NH-Si-)的硅氮聚合物而且适用于有机硅高聚物的交联剂。

本发明硅氮聚合物的通式为： [ R n Si ( NH ) 4 - n 2 ] m ]]>其中  R＝Me、ph、Vi、OR′、(-Si-)_x

  n＝1～3，

  m＝5～1000，

  X＝1～10

  R′＝-CH₂CH₃，本发明硅氮聚合物合成方法和步骤如下：

(1)  按比例称取氯硅烷0～20％(mol)和有机氯硅烷80～100％(mol)溶在经颗粒氢氧化钾或分子筛干燥过的有机溶剂中，有机溶剂用量为加入氯硅烷和有机氯硅烷反应物总用量(重量)的2-6倍，在搅拌和水浴冷却下通入NH₃，进行氨解，通NH₃的速度为40～250ml/分；

(2)  当反应混合物不再吸收NH₃后，调低通NH₃的速度到10～100ml/分，再通NH₃ 1.5～2.5小时后，停止反应；

(3)过滤除去氯化铵，并用有机溶剂洗涤氯化铵2-5次；

(4)用蒸馏蒸去滤液中的有机溶剂；

(5)以减压在0.005～0.01MPa和80℃-120℃下，进一步蒸去残存的溶剂和绝大部分低聚体，得到浅黄色的硅氮聚合物，粘度为200～3000CP，产率60～85％。