本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种耐温硅橡胶复合物及其制备方法。
背景技术：
1、硅橡胶是一种重要的高分子材料，以其优异的耐热性、耐候性、电绝缘性和生物相容性在多个领域得到了广泛应用。传统的硅橡胶通常通过硫化工艺得到交联网络，从而使其具备弹性和稳定性。
2、耐高温性是硅橡胶最重要的性能之一，因此其被应用于各种耐高温的环境。硅橡胶在高温使用过程中会发生氧化，破坏其机械性能。在氧气存在下，升温至250℃以上时，硅橡胶的侧甲基会发生迅速氧化降解。首先是硅甲基氧化成过氧基团，然后消去一分子甲醛生成硅羟基。生成的硅羟基进一步缩合使聚合物产生交联。二茂铁作为一种耐热氧老化的硅橡胶添加剂，具有较好的抑制氧化的作用usp2979482，但是二茂铁及其化合物容易升华或者挥发，引起二茂铁及其化合物的污染以及降低硅橡胶耐热氧化性能。二茂铁化合物中铁核的存在对聚二甲基硅氧烷(pdms)有较好的抗热氧化作用，但其高温升华限制了其在硅橡胶高温抗氧化方面的应用。
3、如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种耐温硅橡胶复合物及其制备方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了一种耐温硅橡胶复合物的制备方法，包括以下步骤：
3、a、合成二茂铁单锂盐：在氮气保护下向干燥的500ml三口瓶中加入二茂铁、四氢呋喃，充分搅拌至二茂铁完全溶解；
4、将溶液冷却至0℃，加入叔丁基锂，滴加完毕后迅速向体系中加入冷的正己烷，将体系冷却至-60℃以下，保持20分钟，出现橙色沉淀；
5、除去上层溶液，将沉淀用正己烷洗涤3遍，至洗出液无色，除溶剂得到橙色粉末状固体，即为单取代二茂铁锂盐；
6、b、合成二茂铁基氯硅烷：在氮气保护下，向干燥的三口烧瓶中加入步骤a制得的单取代二茂铁锂盐、四氢呋喃，搅拌至完全溶解；
7、降温至0℃，向该溶液中缓慢加入氯硅烷的thf溶液，室温搅拌过夜，减压除去溶剂及未反应的氯硅烷后，加入正己烷抽取产物，减压除去正己烷，得产物二茂铁基氯硅烷；
8、c、制备二茂铁基硅烷改性的二氧化硅：将步骤b制得的二茂铁基氯硅烷与二氧化硅、甲苯在100℃反应，反应过程中鼓入氮气，带走生成的hcl；
9、反应完成后降至室温，加入二次水洗涤至溶液呈中性；
10、然后在真空下抽出甲苯，所得到的剩余物即为二茂铁基硅烷改性的二氧化硅；
11、d、制备耐温硅橡胶复合物：将步骤c制得的二茂铁基硅烷改性的二氧化硅5-15g、二氧化硅10-20g、硅氧烷60-70g、正硅酸乙酯4-5g和二月桂酸二丁基锡0.1-0.3g在三辊开炼机上混合均匀，然后倒入模具中进行抽真空去除气泡，在常温下固化7天，即得耐温硅橡胶复合物。
12、所述二茂铁加入量为18-22g，四氢呋喃为110-130ml；
13、加入28-32ml含有0.045-0.05mo l叔丁基锂的thf溶液，滴加时间为15-25分钟；
14、正己烷加入量为110-130ml。
15、步骤b中单取代二茂铁锂盐8-11g、四氢呋喃110-130ml，搅拌至完全溶解；
16、向该溶液中缓慢加入氯硅烷的thf溶液140-160ml，滴加时间为50-70分钟；
17、减压除去溶剂及未反应的氯硅烷，加入40-60ml正己烷抽取产物。
18、步骤c中将12-18g二茂铁基氯硅烷与45-55g二氧化硅、90-110g甲苯在95-105℃反应5-7小时。
19、步骤b中所述氯硅烷为二甲基氯硅烷和/或甲基苯基氯硅烷。
20、所述二茂铁基硅烷改性的二氧化硅的添加量为硅橡胶复合物总质量的2％-15％。
21、所述硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷。
22、一种由以上制备方法制得的耐温硅橡胶复合物。
23、本发明的有益效果为：本方案将二茂铁基硅烷连接到白炭黑的表面，然后将改性的白炭黑添加到硫化硅橡胶中，从而显著改善了硅橡胶的耐热氧化性能。这一改性过程不仅有效避免了二茂铁的挥发性问题，还在材料整体性能方面实现了显著提升。
24、在未添加二茂铁基硅烷改性的二氧化硅的情况下，硅橡胶在经过热氧老化后会发生显著的性能下降，通常表现为机械性能的丧失。这是由于硅橡胶在高温和氧气的共同作用下，分子链容易发生断裂和氧化反应，导致材料的强度和弹性迅速降低，从而失去其应有的机械性能。这一问题在硅橡胶的实际应用中非常常见，特别是在长期暴露于高温环境的情况下，其性能衰减速度较快，限制了其在高温环境下的使用寿命。
25、相比之下，添加了二茂铁基硅烷改性的二氧化硅的硅橡胶在相同条件下表现出显著的耐热氧老化性能，经过热氧老化后，本方案制得的硅橡胶仍然保持较高的拉伸强度，表明其在高温下仍能维持较好的机械性能。这种性能的提升主要归功于二茂铁基团的引入。二茂铁基团因其独特的结构具有优异的抗氧化性能，可以有效阻止自由基引发的氧化链反应，减少硅橡胶在高温下的氧化降解速率，从而延缓材料的老化过程。此外，通过化学键将二茂铁基硅烷稳定地连接在白炭黑表面，避免了二茂铁的挥发性，使其能够在高温条件下持续发挥抗氧化作用，进一步增强了材料的稳定性。
26、相比于直接在硅橡胶中添加二茂铁化合物，本方案在抗氧化性能提升的同时，克服了二茂铁化合物易挥发的问题。这种挥发性不仅会导致材料性能的衰减，还可能引发其他安全问题。通过将二茂铁基硅烷连接到白炭黑表面，不仅确保了二茂铁基团在高温环境中的稳定性，还通过与白炭黑的协同作用，进一步增强了材料的力学性能。白炭黑作为常用的无机填料，具有较高的表面活性和优异的补强效果，可以有效提高硅橡胶的强度、模量和耐磨性。而二茂铁基硅烷的引入，不仅赋予白炭黑优异的抗氧化性能，还使得改性后的白炭黑能够更好地分散在硅橡胶基体中，与硅橡胶形成更加均匀的复合材料结构，从而实现了整体性能的提升。
1.一种耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述二茂铁加入量为18-22g，四氢呋喃为110-130ml；
3.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤a中，加入28-32ml含有0.045-0.05mol叔丁基锂的thf溶液，滴加时间为15-25分钟。
4.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤b中单取代二茂铁锂盐8-11g、四氢呋喃110-130ml，搅拌至完全溶解。
5.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤b中缓慢加入氯硅烷的thf溶液140-160ml，滴加时间为50-70分钟；
6.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤c中将12-18g二茂铁基二氯硅烷与45-55g二氧化硅、90-110g甲苯在95-105℃反应5-7小时。
7.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤b中所述氯硅烷为二甲基氯硅烷和/或甲基苯基氯硅烷。
8.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，所述二茂铁基硅烷改性的二氧化硅的添加量为硅橡胶复合物总质量的2％-15％。
9.根据权利要求1所述的耐温硅橡胶复合物的制备方法，其特征在于，所述硅氧烷为羟基封端聚二甲基硅氧烷。
10.一种由权利要求1-9任一所述的制备方法制得的耐温硅橡胶复合物。
