本发明属于硅橡胶，具体涉及一种高透明液体硅橡胶及其制备方法和应用。
背景技术：
1、液体硅橡胶作为硅橡胶中的一类，由聚二甲基硅氧烷基础胶制备而成，聚二甲基硅氧烷材料由于其优异的耐高温性、耐溶剂性、疏水性、阻燃性、抗氧化性、耐腐蚀性，以及低化学反应活性和良好的生物相容性，广泛应用于医疗器械、美容整形、航空航天工业、家庭、汽车工业等许多领域。
2、目前，根据硫化类型，可将液体硅橡胶分为缩合型液体硅橡胶和加成型液体硅橡胶。加成型液体硅橡胶是以含有乙烯基的线型聚硅氧烷为基础聚合物，以含硅氢键的低聚硅氧烷为交联剂，在催化剂作用下通过加成反应形成具有网状结构的弹性体。相较于缩合型液体硅橡胶，其不易变形、收缩率低、不产生副产物，因而具有更高的应用价值。
3、中国专利cn 107936572b公开了一种高透明耐热氧老化加成型液体硅橡胶及其制备方法，以质量份数计，原料组成为乙烯基硅油100份、白炭黑30-50份、六甲基二硅氮烷5-7份、含氢硅油1-5份、金属杂化笼型倍半硅氧烷1-5份、铂催化剂5-20ppm、1-乙炔基-1-环己醇0.03-0.07份。此发明所制备的硅橡胶耐热氧老化性、透明度高、力学性能好，可应用于航天航空、核电工业、电子电器和医疗器械等领域，然而其含有其他的金属元素可能会使得反应过快，产生团聚，造成液体硅橡胶预聚物的流动性变差。
4、中国专利cn 103834177b公开了一种液体硅橡胶及其制备方法，含有150-250重量份的每个分子上至少具有2个端乙烯基的聚有机硅氧烷；5-100重量份的气相白炭黑；0.5-25重量份的每个分子上至少具有3个硅氢键的聚有机硅氧烷；0.5-20ppm的铂金催化剂；以及5-1000ppm的炔醇类抑制剂，其中，每个分子上至少具有2个端乙烯基的聚有机硅氧烷在室温下的粘度为20000-160000mpa.s，此发明的液体硅橡胶具有高透明度和高抗撕裂强度，然而其不涉及抗氧化性以及杀菌能力的研究，限制了适用场景。
5、因此，亟需一种高透明液体硅橡胶及其制备方法和应用，使液体硅橡胶透明度高、化学稳定性好、耐热性佳、抗氧化能力强、抗撕裂强度佳且具有一定的杀菌性能。
技术实现思路
1、针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种高透明液体硅橡胶及其制备方法和应用。本发明的液体硅橡胶透明度高、化学稳定性好、耐热性佳、抗氧化能力强、抗撕裂强度佳且具有一定的杀菌性能，市场前景佳。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、本发明一是提供了一种高透明液体硅橡胶，包含组分a和组分b；
4、其中，组分a按重量份计包含以下原料：乙烯基聚硅氧烷80-100份、改性白炭黑20-40份、铂金催化剂0.05-1.5份；
5、组分b按重量份计包含以下原料：乙烯基聚硅氧烷80-100份、抑制剂0.05-1.2份、低含氢硅油5-15份、偶联剂2-5份、抗氧剂2-3份。
6、本发明的反应机理和作用如下：
7、1.本发明用不饱和硅烷偶联剂和4-氯-3,5-二甲基苯酚来共同改性白炭黑，使得白炭黑能更好地分散在体系中，发挥其在硅橡胶中的作用。一方面，不饱和硅烷偶联剂通过硅氢键与白炭黑结合后引入酯键和双键，进而，在合成组分a时白炭黑会与乙烯基聚硅氧烷上的乙烯键结合形成交联网络结构，进一步增强其分散性，提高存储稳定性和透明度；另一方面，白炭黑含有多个羟基基团，羟基和4-氯-3,5-二甲基苯酚上的氯基基团结合引入苯环结构，提升了改性白炭黑的化学稳定性和耐热性；此外，申请人发现引入的4-氯-3,5-二甲基苯酚使得白炭黑具有杀菌性能，能够抑制霉菌、细菌、酵母菌等有害菌的繁殖。
8、2.受阻酚类抗氧剂和受阻胺类抗氧剂是常用的两大类抗氧剂，但是通常受阻酚的挥发性较大，热稳定性较差，这些缺点在一定程度上限制了其在高温下的使用，而受阻胺类抗氧剂虽然有很好的热稳定性，但是单独使用时，其抗氧化性较差。本发明将两者结合形成新型的抗氧化剂，有效提高液体硅橡胶的抗氧化性能，减缓其氧化分解进程，从而达到提高液体硅橡胶使用寿命的效果。
9、采用3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇、浓盐酸和n,n'-二苯基联苯二胺反应合成出一种新型的抗氧剂，一方面，抗氧剂能有效的改善液体硅橡胶的力学性能，进而提升液体硅橡胶的抗撕裂强度；另一方面，抗氧剂具有较好的热氧稳定性，有效提升液体硅橡胶的耐热性、抗氧化性。此外，合成的抗氧剂为刚性结构，具有高度的对称性和较高的规整度，分子链的自由转动受刚性结构增加的影响，使分子构型很难发生变化，可以有效提高抗氧剂的热稳定性和耐迁移性能，使其长期稳定的发挥抗氧化作用。
10、3.本发明采用炔醇类物质作为抑制剂，其与乙烯基聚硅氧烷的相容性良好，加入到聚合物中用作铂催化硅氢加成的高效抑制剂，使原料混合后延迟交联，提高聚硅氧烷聚合物的流动性，进而避免了组分a、b搅拌混合困难后出现不流平的现象，导致其综合性能下降。
11、4.本发明选用的催化剂为乙烯基铂络合物，其为氯铂酸与乙烯基双封头的络合物，使用的此催化剂相较于溶剂型催化剂(氯铂酸的异丙醇、乙醇等溶液)反应活性更高，颜色较浅，储存稳定性较好，与聚硅氧烷产品的相容性佳，有利于提升聚合物的稳定性。
12、在一些实施方式中，所述乙烯基聚硅氧烷25℃下的粘度为5000-15000mpa.s。
13、在一些实施方式中，所述改性白炭黑的制备方法，包含如下步骤：
14、s1.将硅烷偶联剂添加到装有混合溶剂的反应釜中，搅拌，得到溶液；
15、s2.取步骤s1得到的溶液、白炭黑加入至反应釜中，加热至50-60℃，搅拌反应3-4h，再加入4-氯-3,5-二甲基苯酚的乙醇溶液，保温反应4-5h，用乙醇洗涤3-4次，离心，在105-120℃下真空干燥40-48h，得到改性白炭黑。
16、在一些实施方式中，所述不饱和硅烷偶联剂为kh-570、kh-a172、a-171和a-151中的任意一种或多种。
17、在一些实施方式中，所述硅烷偶联剂和4-氯-3,5-二甲基苯酚的摩尔比为2：(1-3)。
18、在一些实施方式中，所述铂金催化剂为乙烯基铂络合物，其中铂的质量含量为500ppm-4000ppm。
19、在一些实施方式中，所述抗氧剂的制备方法，包含如下步骤：
20、(1)将3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇、正己烷加入至反应釜中，搅拌30-40min，加入浓盐酸，搅拌反应10-15h，得到反应溶液；
21、(2)将步骤(1)得到的反应溶液静置分层，取出有机相并用水洗涤至中性，再用饱和nacl溶液洗涤后干燥，得到中间产物；
22、(3)取步骤(2)得到的中间产物和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，得到混合溶液；
23、(4)将n,n'-二苯基联苯二胺和n,n-二甲基甲酰胺加入至反应釜中，搅拌1-2h，加入氢化钠、步骤(3)得到的混合溶液，搅拌1-2h，惰性气体保护氛围下，加热至30-40℃，反应1-1.5h，冷却至0-1℃后加水终止反应，得到中间体溶液；
24、(5)在步骤(4)得到的中间体溶液中加入乙酸乙酯，萃取有机相并用水洗涤至中性，用饱和nacl溶液洗涤后干燥，再用硅胶柱层析提纯，得到抗氧剂。
25、在一些实施方式中，步骤(3)中所述中间产物与n,n'-二苯基联苯二胺的摩尔比为(2-2.4)：1。
26、具体地，所述抗氧剂的结构式具体如下：
27、
28、在一些实施方式中，所述抑制剂为3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、1-己炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇和乙炔基环己醇中的任意一种或多种；所述偶联剂为二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基环硅氧烷和六甲基二硅氮烷中的任意一种或多种。
29、本发明二是提供了一种高透明液体硅橡胶的制备方法，包含如下步骤：
30、一、将组分a中的部分乙烯基聚硅氧烷、改性白炭黑加入至反应釜中，室温下搅拌1-4h；升温至120-180℃，真空条件下搅拌2-6h，停止真空，加入组分a中剩余的乙烯基聚硅氧烷、铂金催化剂，搅拌1-4h，得到组分a；
31、二、将组分b中的部分乙烯基聚硅氧烷、偶联剂加入至反应釜中，室温下搅拌1-4h；升温至120-180℃，真空条件下搅拌2-6h，停止真空，加入组分b中剩余的乙烯基聚硅氧烷、抑制剂、低含氢硅油、抗氧剂，搅拌1-4h，得到组分b。
32、本发明三是提供了一种高透明液体硅橡胶的应用，将制得的组分a和组分b按质量比为1：1混合固化，可用于制作食品模具、儿童玩具。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
34、1.本发明的液体硅橡胶透明度高、化学稳定性好、耐热性佳、抗氧化能力强、抗撕裂强度佳且具有一定的杀菌性能。
35、2.本发明加入改性白炭黑，一方面，会与乙烯基聚硅氧烷形成交联网络结构，进一步增强其分散性，提高存储稳定性，透明度提高；另一方面，引入4-氯-3,5-二甲基苯酚，提升了改性白炭黑的化学稳定性和耐热性；此外，申请人发现引入的4-氯-3,5-二甲基苯酚使得白炭黑具有杀菌性能。
36、3.本发明合成的新型的抗氧剂能有效的改善液体硅橡胶的抗撕裂强度、耐热性、抗氧化性；同时，合成的抗氧剂为刚性结构，具有高度的对称性和较高的规整度，可以有效提高抗氧剂的热稳定性和耐迁移性能，使其长期稳定的发挥抗氧化作用。
37、4.本发明制得的液体硅橡胶粘度适中，在铂金催化剂作用下交联固化形成硅橡胶材料，可用于制作食品模具、儿童玩具，具有较好的市场前景。
1.一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，包含组分a和组分b；
2.根据权利要求1所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基聚硅氧烷25℃下的粘度为5000-15000mpa.s。
3.根据权利要求1所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述改性白炭黑的制备方法，包含如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为不饱和硅烷偶联剂，所述不饱和硅烷偶联剂为kh-570、kh-a172、a-171和a-151中的任意一种或多种。
5.根据权利要求3所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂和4-氯-3,5-二甲基苯酚的摩尔比为2：(1-3)。
6.根据权利要求1所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述铂金催化剂为乙烯基铂络合物，其中铂的质量含量为500ppm-4000ppm。
7.根据权利要求1所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，所述抗氧剂的制备方法，包含如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种高透明液体硅橡胶，其特征在于，步骤(3)中所述中间产物与n,n'-二苯基联苯二胺的摩尔比为(2-2.4)：1。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高透明液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
10.一种权利要求1-8任一项所述的高透明液体硅橡胶的应用，其特征在于，将制得的组分a和组分b按质量比为1：1混合固化，可用于制作食品模具、儿童玩具。
