本发明属于有机硅高分子功能材料制备，具体涉及一种高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚硅氧烷材料主链由si-o键交替组成，是半无机半有机的高分子聚合物，具有耐高低温性、耐老化性、化学稳定性、柔顺性、电气绝缘以及生物相容性等多种优异的性能。然而较差的机械性能，也限制了其进一步应用。为了提高聚硅氧烷材料的机械性能，可以采用物理改性的方式，即采用聚硅氧烷材料与碳纳米管、白炭黑等无机填料共混，但无机填料难以形成均一的网络结构，分散不均匀，很容易出现团聚现象。
2、聚硅氧烷的机械性能还可以通过与其他聚合物材料(如环氧树脂，聚脲，聚醚和聚氨酯)来进行有效改善。聚氨酯改性作为一种改性技术具有重要意义，因为分子具有良好的调控结构。聚氨酯由交替的软段(ss)和硬段(hs)组成；ss赋予柔韧性，而hs提供刚性强度，耐磨性和优异的机械性能。目前使用聚氨酯改性聚硅氧烷的方法主要包括物理共混和化学共聚。然而，聚氨酯和聚硅氧烷的溶解度参数由于分子结构不同而存在显著差异；因此，这些材料通常表现出较差的相容性。通过简单的物理共混进行改性会导致界面张力高和界面附着力差，从而导致宏观相分离。在这种情况下，聚硅氧烷很容易向混合材料的表面迁移，因为聚硅氧烷和聚氨酯之间不会产生化学键。因此，改性si聚氨酯的稳定性较差，材料的老化性能降低。物理混合的改性不能满足大多数实际应用的需求。
3、化学改性使用末端官能化的聚硅氧烷与有机聚合物共聚，以获得新的聚合物材料，提高了材料的相容性，并解决了物理混合的缺点。但是，现有聚氨酯化学改性聚硅氧烷力学性能和自修复性能还不能满足需求，且原料不利于环境。
技术实现思路
1、本发明具备高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料由双官能度的聚硅氧烷、异氰酸酯、含三羟基小分子扩链剂与薄荷提取物逐步聚合制得，其反应方程式为：
2、
3、其中：
4、
5、高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的具体制备方法步骤如下：
6、(1)向抽真空脱水处理过的双官能度聚硅氧烷中加入肌醇和异氰酸酯，并用有机溶剂溶解，在20-30℃搅拌2h，制得粘稠透明的有机硅预聚体pdms-1；
7、其中，双官能度聚硅氧烷为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷或羟基封端聚二甲基硅氧烷，mn＝5000-25000。
8、异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，其结构式为2，4甲苯二异氰酸酯，其结构式为二苯基甲烷二异氰酸酯，其结构式为二环己基甲烷二异氰酸酯，其结构式为六亚甲基二异氰酸酯，其结构式为中的一种。
9、肌醇、双官能度的聚硅氧烷、异氰酸酯的摩尔比为1∶1∶4。
10、(2)向有机硅预聚体pdms-1中加入溶于有机溶剂的含三羟基小分子扩链剂，体系在20-30℃进行扩链反应1h，制得粘稠透明呈淡黄色的聚硅氧烷预聚体pdms-2；
11、其中，含三羟基小分子扩链剂为甘油，其结构式为三羟甲基丙烷，其结构式为三乙醇胺，其结构式为中的一种，含三羟基的小分子扩链剂与双官能度的聚硅氧烷的摩尔比为2∶3。
12、(3)向pdms-2中加入溶于有机溶剂的薄荷提取物，体系在20-30℃进行封端反应1h，制得粘稠状透明呈淡黄色的聚硅氧烷pdms-3；
13、其中，薄荷提取物为薄荷醇，其结构式为异胡薄荷醇，其结构式为乳酸薄荷醇，其结构式为辣薄荷醇，其结构式为薄荷甘油缩酮，其结构式为薄荷提取物与双官能度的聚硅氧烷的摩尔比为2∶1。
14、上述各步骤所用有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种。
15、(4)将粘稠状含聚硅氧烷-聚氨酯pdms-3缓慢倒入聚四氟乙烯模具中，100℃固化12h，得到高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料。
16、有益效果：
17、本发明通过肌醇、聚硅氧烷及异氰酸酯三者的协同作用，使聚(硅氧烷-氨酯)材料具有高抗撕裂性能；并且本发明采用肌醇、薄荷提取物等生物基原料制备聚(硅氧烷-氨酯)材料，使制备的聚(硅氧烷-氨酯)材料具有绿色环保的优势。
18、由于肌醇的交联结构和羟基封端的聚二甲基硅氧烷的协同作用，不仅使材料具备优异的抗撕裂性能和耐热性能，同时也极大提高了材料的力学性能，延长了材料的使用寿命，具备较高的应用价值。
1.一种高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料，其特征在于：所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的结构通式如下:
2.一种如权利要求1所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：
3.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，双官能度聚硅氧烷为氨丙基封端聚二甲基硅氧烷或羟基封端聚二甲基硅氧烷，mn＝5000-25000。
4.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，2，4甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯。
5.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，肌醇、异氰酸酯、双官能度的聚硅氧烷的摩尔比为1∶1∶4。
6.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中含三羟基的小分子扩链剂为甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺；含三羟基的小分子扩链剂与双官能度聚硅氧烷的摩尔比为1∶1。
7.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，薄荷提取物为薄荷醇，异胡薄荷醇，乳酸薄荷醇，辣薄荷醇，薄荷甘油缩酮；薄荷提取物与双官能度聚硅氧烷的摩尔比为2∶1。
8.如权利要求2所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)-步骤(3)中有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种。
9.一种如权利要求1所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料的应用，其特征在于：所述高抗撕裂耐热聚(硅氧烷-氨酯)材料应用于密封、焊接和涂层。
