趙柯  邵均林  田軍昊  洪惠能
（浙江化工科技集團(tuán)有限公司, 浙江 杭州 310023）
    

    摘要：介紹了單體三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷通過(guò)硅氧烷醇鋰催化劑聚合成氟硅生膠, 討論了不同催化劑及其用量, 原料中水分含量、不同乙烯基含量對(duì)氟硅生膠分子量的影響。
    關(guān)鍵詞:：三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷; 氟硅生膠; 硅氧烷醇鋰; 合成
    0 前言
    20 世紀(jì) 30 年代發(fā)達(dá)國(guó)家先后開(kāi)發(fā)了有機(jī)硅和有機(jī)氟材料, 有機(jī)硅材料具有*的耐高低溫性能（- 60℃～310℃）、高溫下*的物理機(jī)械性能、耐老化性、自熄性等特點(diǎn); 而氟碳材料熱穩(wěn)定性好（- 27℃～300℃）, 具有極其*的耐燃料油和耐溶劑性[2]。但隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展, 有機(jī)硅材料逐漸暴露出其耐燃料油和耐溶劑差的缺點(diǎn), 而有機(jī)氟材料存在耐低溫性差等缺陷 。20世紀(jì)50年代初期 , DowCorning 公司巧妙地將具有良好耐油性、耐溶劑性同時(shí)耐低溫性差的有機(jī)氟材料與具有耐熱、耐寒性能的有機(jī)硅材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ), 開(kāi)發(fā)了氟硅系列產(chǎn)品, 開(kāi)拓了有機(jī)硅材料的應(yīng)用范圍。
    氟硅橡膠在保持了硅橡膠的耐高低溫 （- 55℃～205℃） 性、耐候性、壓縮復(fù)原性、回彈性、電氣特性、脫膜性等一系列優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上, 同時(shí)又具有氟橡膠的耐燃料油、耐溶劑等性能?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用在宇航、飛機(jī)、汽車(chē)、石油化工、機(jī)械、人工器官等重要工業(yè)部門(mén) [1-5]。
    氟硅生膠是氟硅橡膠的基材, 以-Si-O-為主鏈、硅原子上帶有甲基（CH3- ）和3, 3, 3- 三氟丙基（CF3CH2CH2- ） 及為便于硫化加工而引入少量甲基、乙烯基（CH2=CH- ）硅氧烷鏈段的高分子聚合物。
    氟硅生膠合成的一般采用硅氧烷醇鈉, 但是由于硅氧烷醇鈉的堿性較強(qiáng), 其聚合反應(yīng)的時(shí)間窗較短, 聚合反應(yīng)容易發(fā)生解聚現(xiàn)象（"回咬"）, 形成低分子量的環(huán)體, 對(duì)氟硅生膠的性能有較大影響。本文通過(guò)對(duì)更溫和的硅氧烷醇鋰為催化劑合成氟硅生膠進(jìn)行研究, 希望能提高聚合反應(yīng)的時(shí)間窗, 減少聚合反應(yīng)解聚現(xiàn)象的發(fā)生, 從而提高氟硅生膠的性能。
    1 實(shí)驗(yàn)部分
    1.1 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備
    三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷 FD3 （ 含量≥99.5%,自產(chǎn)）; 乙烯基封端劑 MMVi（ 上海建橙工貿(mào)有限公司）; 四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷[MeViSiO]4（ 上海建橙工貿(mào)有限公司）; 六甲基二硅氧烷 MM （ 含量≥99%; 杭州金石化工有限公司）; NaOH（化學(xué)純; 杭州蕭山化學(xué)試劑廠）; LiOH（ 分析純; 上海山海工學(xué)團(tuán)實(shí)驗(yàn)二廠）。
    IR 750 傅利葉紅外光譜儀（Nicolet Magna 公司）;150型凝膠滲透色譜儀 （GPC）（Waters 公司 ）;UltrashieldTM 500 型 1H NMR 核磁共振儀（Bruker公司）; KF- 1 型水分測(cè)定儀（ 姜堰市分析電器設(shè)備廠）; 稀釋型烏氏粘度計(jì)（0.48）
    1.2 氟硅生膠的合成
    1.2.1 硅氧烷醇鋰的制備
    在反應(yīng)瓶中加入 FD3 和 LiOH 按比例混合, 在通氮情況下慢慢升溫, 減壓升溫, 保持 6～9h, 得到無(wú)色透明粘稠液體, 冷卻后測(cè)定所含 LiOH 量, 并密封
保存?zhèn)溆谩?br />    1.2.2 氟硅生膠的合成
    將一定比例的 [Me（CF3CH2CH2）SiO]3 （FD3）、[MeViSiO]4、封端劑 MMVi 加入反應(yīng)瓶?jī)?nèi), 在真空條件下逐漸加熱預(yù)脫水 30min, 然后升溫至 70℃～130℃; 將硅氧烷醇鋰按一定比例加入后反應(yīng), 反應(yīng)結(jié)束時(shí)用中和劑中和, 即可制得氟硅生膠。
    工藝流程圖如下：
                  

　　在本試驗(yàn)過(guò)程中, 乙烯基環(huán)體（ 四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷） 用量的多少對(duì)氟硅生膠分子量大小的影響不明顯, 因此可根據(jù)zui終產(chǎn)品的不同要求而改變氟硅生膠中的乙烯基含量。
　　3 結(jié)論
　　合成氟硅生膠中以硅氧烷醇鋰為催化劑是可行的, 隨著催化劑的用量的減少, 氟硅生膠的分子量會(huì)隨之增大。由于硅氧烷醇鋰催化劑較硅氧烷醇鈉具有更長(zhǎng)的時(shí)間窗, 有利于工業(yè)化生產(chǎn)的控制。
　　另原料中的微量水分會(huì)降低氟硅生膠的分子量。乙烯基環(huán)體（ 四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷） 含量對(duì)氟硅生膠分子量高低的影響不大。
　　參考文獻(xiàn):
　　[1] DamsBarryM J.橡膠參考資料[J], 1987, （1）: l.
　　[2] 福田健.橡膠參考資料[J], 1990, （7）: l.
　　[3] 吉田 武男. 橡膠參考資料[J], 1992, （9）: 19- 22.
　　[4] 日本, 特開(kāi)平[P].03- 39 361.1991.
　　[5] 趙柯, 邵均林, 田軍昊, 洪惠能.氟硅生膠淺談[J].浙江化工, 2007, （12） : 22- 24.
　　[6] 幸松民, 王一璐. 有機(jī)硅合成工藝及產(chǎn)品應(yīng)用[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 北京, 2000.
　　[7] 胡開(kāi)達(dá),等. 氟硅生膠的合成及交聯(lián)特性[J].浙江化工,2007, （2）: 1- 3.

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