一種高抗撕硅橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗撕硅橡膠，其原料包括：甲基乙烯基生膠100份、白炭黑30-60份、乙烯基硅油4-6份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份。本發(fā)明還公開了該高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：（1）將甲基乙烯基生膠、羥基硅油、乙烯基三甲氧基硅烷、脫模助劑投入捏合機中進(jìn)行捏合；（2）分3～5批加入白炭黑，混合成團(tuán)后升溫并抽真空；（3）冷卻至60-80℃后分3～5批加入乙烯基硅油，混合成團(tuán)后出料包裝，得到高抗撕硅橡膠。本發(fā)明在高抗撕硅橡膠的原料中增加了乙烯基硅油，在保證硅橡膠的硬度、彈性、耐熱性、扯斷拉伸強度的同時，大幅度地提升了硅橡膠的撕裂強度，制備方法工藝簡單，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】一種高抗撕硅橡膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硅橡膠材料的制備，尤其是一種具有高撕裂強度的硅橡膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硅橡膠是指分子主鏈為-S1-O-無機結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈為有機基團(tuán)的一類彈性體，因其具有耐高低溫性能好、耐腐蝕性強、耐老化性與電絕緣性能優(yōu)良等特性，被廣泛應(yīng)用于電器、通訊、航空、醫(yī)療、食品等各個領(lǐng)域。然而由于硅橡膠是一種直鏈高分子結(jié)構(gòu)，分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力較弱，導(dǎo)致其機械強度、粘接強度較差，抗撕裂能力較弱，因而在實際應(yīng)用中受到了諸多限制。
[0003]為提高其抗撕裂能力，現(xiàn)有技術(shù)一般是通過調(diào)整硅橡膠生膠的乙烯基含量或提高氣相白炭黑的投入量來提升硅橡膠的乙烯基含量，以獲得較高的撕裂強度。這種方法不僅增加了硅橡膠的生產(chǎn)成本，也使得硅橡膠的硬度、彈性、耐熱性、扯斷拉伸強度等物理綜合性能迅速下降，生產(chǎn)出來的成品仍然達(dá)不到實際應(yīng)用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種撕裂強度高，耐熱性好，彈性強且扯斷拉伸強度大的高抗撕硅橡膠，同時提供該高抗撕硅橡膠的制備方法。
[0005]本發(fā)明將甲基乙烯基生膠、羥基硅油等原料混合后，在不提高白炭黑質(zhì)量比的前提下，通過添加乙烯基硅 油來對硅橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行補強，制得同時具有高撕裂強度與高扯斷拉伸強度與耐熱性的硅橡膠，從而實施本發(fā)明的目的。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供一種高抗撕硅橡膠，所述高抗撕硅橡膠的原料包括:甲基乙烯基生膠100份、白炭黑30-60份、乙烯基硅油4-6份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份。
[0007]優(yōu)選地，所述高抗撕硅橡膠的原料還包括:含氫硅油3-7份。
[0008]更優(yōu)選地，所述含氫硅油，氫含量為0.5%_3%。
[0009]優(yōu)選地，所述乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%_10%。
[0010]更優(yōu)選地，所述乙烯基硅油，乙烯基的含量為8%_10%。
[0011]優(yōu)選地，所述白炭黑為氣相白炭黑，以增加白炭黑對硅橡膠的補強作用，提高硅橡膠的彈性強度與扯斷拉伸強度。
[0012]更優(yōu)選地，所述白炭黑為經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑。經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑，其在硅橡膠中的分散性、補強性更好，從而進(jìn)一步提高白炭黑對硅橡膠的補強效果。
[0013]優(yōu)選地，所述脫膜助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋇。
[0014]本發(fā)明在高抗撕硅橡膠的原料中增加了乙烯基硅油，利用乙烯基硅油對硅橡膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補強作用，在保證硅橡膠的硬度、彈性、耐熱性、扯斷拉伸強度的同時，大幅度地提升了硅橡膠的撕裂強度。本發(fā)明所述的高抗撕硅橡膠硬度為55度(邵氏A)，伸率為750%，扯斷拉伸強度達(dá)lOMPa，撕裂強度達(dá)4.9X 104N/m。
[0015]第二方面，本發(fā)明提供了一種高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
[0016](1)將甲基乙烯基生膠100份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份投入捏合機中進(jìn)行捏合；
[0017](2)分3~5批加入白炭黑30-60份，混合成團(tuán)后升溫并抽真空；
[0018](3)冷卻至75~85°C后分3~5批加入乙烯基硅油4_6份，混合成團(tuán)后出料包裝，得到高抗撕硅橡膠。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟(3)中加入乙烯基硅油的同時，還加入了含氫硅油3-7份，以加速乙烯基硅油對硅橡膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補強作用。
[0020]更優(yōu)選地，所述含氫硅油，氫含量為0.5%_3%。
[0021]優(yōu)選地，所述脫膜助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋇。
[0022]優(yōu)選地，步驟(2)所述的白炭黑為氣相白炭黑。
[0023]更優(yōu)選地，步驟(2)所述的白炭黑為經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑。
[0024]優(yōu)選地，步驟(2)所述的升溫，升溫至150_160°C。
[0025]優(yōu)選地，步驟(2)所述的抽真空，抽真空至-5X 10_2~-7X 10_2MPa。
[0026]優(yōu)選地，步驟(3)所述的乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%_10%。
[0027]更優(yōu)選地，步驟(3)所述的乙烯基硅油，乙烯基的含量為8%_10%。
[0028]本發(fā)明制備方法將高抗撕硅橡膠原料捏合，并與白炭黑反應(yīng)后，降溫至80°C后再加入乙烯基硅油，保證了工藝的安全性，同時加入了含氫硅油，提高了硅橡膠的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)過程僅需要4-6小時，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省30%左右的生產(chǎn)時間，工藝簡單，可操作性強。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0030](1)在高抗撕硅橡膠的原料中增加了乙烯基硅油，在保證硅橡膠的硬度、彈性、耐熱性、扯斷拉伸強度的同時，大幅度地提升了硅橡膠的撕裂強度，拓寬了硅橡膠的應(yīng)用范圍。
[0031](2)將高抗撕硅橡膠原料捏合后，降溫至80°C后再加入乙烯基硅油與含氫硅油，保證了工藝的科學(xué)性和安全性，提高了硅橡膠的生產(chǎn)效率，工藝簡單，可操作性強。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的具體實施例，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0033]本發(fā)明提供一種高抗撕硅橡膠，所述高抗撕硅橡膠的原料包括:甲基乙烯基生膠100份、白炭黑30-60份、乙烯基硅油4-6份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份。
[0034]所述高抗撕硅橡膠的原料還包括:含氫硅油3-7份。
[0035]所述含氫硅油，氫含量為0.5%_3%。
[0036]所述乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%_10%。
[0037]所述乙烯基硅油，乙烯基的含量為8%_10%。
[0038]所述白炭黑為氣相白炭黑。
[0039]所述白炭黑為經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑。[0040]所述脫膜助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋇。
[0041]本發(fā)明在高抗撕硅橡膠的原料中增加了乙烯基硅油，利用乙烯基硅油對硅橡膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補強作用，在保證硅橡膠的硬度、彈性、耐熱性、扯斷拉伸強度的同時，大幅度地提升了硅橡膠的撕裂強度。本發(fā)明所述的高抗撕硅橡膠硬度為55度(邵氏A)，伸率為750%，扯斷拉伸強度達(dá)lOMPa，撕裂強度達(dá)4.9X 104N/m。
[0042]此外，本發(fā)明還提供了上述高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
[0043](I)將甲基乙烯基生膠100份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份投入捏合機中進(jìn)行捏合；
[0044](2)分3~5批加入白炭黑30-60份，混合成團(tuán)后升溫并抽真空；
[0045](3)冷卻至60-80°C后分3~5批加入乙烯基硅油4_6份,混合成團(tuán)后出料包裝，得到高抗撕硅橡膠。
[0046]所述高抗撕硅橡膠的制備方法還包括:步驟(3)中加入乙烯基硅油的同時，還加入了含氫硅油3-7份，以加速乙烯基硅油對硅橡膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的補強作用。
[0047]所述脫膜助劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鋇。
[0048]步驟(2)所述的白炭黑為氣相白炭黑。
[0049]步驟(2)所述的白炭黑為經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑。
[0050]步驟(2)所述的升溫，升溫至150_160°C。
[0051]步驟(2)所述的抽真空，抽真空至-5X Kr2~-7X l(T2MPa。
[0052]步驟(3)所述的乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%_10%。
[0053]步驟(3)所述的乙烯基硅油，乙烯基的含量為8%_10%。
[0054]步驟(3)所述的含氫硅油，氫含量為0.5%_3%。
[0055]本發(fā)明制備方法將高抗撕硅橡膠原料捏合，并與白炭黑反應(yīng)后，降溫至80°C后再加入乙烯基硅油，保證了工藝的安全性，同時加入了含氫硅油，提高了硅橡膠的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)過程僅需要4-6小時，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省30%左右的生產(chǎn)時間，工藝簡單，可操作性強。
[0056]實施例一
[0057]一種高抗撕硅橡膠，其原料包括:甲基乙烯基生膠100份、經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑40份、乙烯基硅油5份、含氫硅油5份、羥基硅油1份、乙烯基三甲氧基硅烷0.8份、脫模助劑硬脂酸鋅0.3份。其中，乙烯基硅油的乙烯基含量為8% ;含氫硅油的氫含量為1.5%。
[0058]實施例二
[0059]—種高抗撕娃橡膠,其原料包括:甲基乙烯基生膠100份、氣相白炭黑30份、乙烯基硅油4份、含氫硅油3份、羥基硅油0.5份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5份、脫模助劑硬脂酸鈣0.1份。其中，乙烯基硅油的乙烯基含量為5% ;含氫硅油的氫含量為0.5%。
[0060]實施例三
[0061]—種聞抗撕娃橡膠，其原料包括:甲基乙烯基生13父100份、白炭黑60份、乙烯基娃油6份、羥基硅油2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、脫模助劑硬脂酸鋇0.4份。其中，乙烯基硅油的乙烯基含量為10%。
[0062]實施例四
[0063]一種高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
[0064](I)將甲基乙烯基生膠100份、羥基硅油1份、乙烯基三甲氧基硅烷0.8份、脫模助劑脂酸鋅0.3份投入真空捏合機中，捏合10分鐘；
[0065](2)分5批加入經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑40份，每次捏合成團(tuán)后再加入下一批經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑，待經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑全部加入并捏合成團(tuán)后通入蒸汽將捏合機內(nèi)溫度升至160°C，同時抽真空至-0.05MPa，保溫保壓2小時，制得硅膠團(tuán)；在此步驟中，升溫抽真空的目的是為了使經(jīng)過表面處理的氣相白炭黑與原料充分反應(yīng)，均勻地分散在甲基乙烯基生膠中，同時除去膠料內(nèi)的低分子物質(zhì)與水分，以提高硅橡膠成品的撕裂強度；
[0066](3)將步驟(2)得到的硅膠團(tuán)放在室溫下自然冷卻至80°C，分5批加入氫含量為
0.5%的含氫硅油5份與乙烯基含量為5%的乙烯基硅油5份,每次混合成團(tuán)后再加入下一批次的含氫硅油與乙烯基硅油；由于含氫硅油具有易揮發(fā)性，且硅膠團(tuán)在捏合的過程中溫度過高容易產(chǎn)生火花，因此應(yīng)注意控制捏合溫度不要超過80°C，捏合30分鐘后出料并包裝，得到高抗撕硅橡膠。
[0067]為更好地說明本發(fā)明實施例所制得的高抗撕硅橡膠的優(yōu)良特征，本發(fā)明還測試了所述高抗撕硅橡膠的物理性能，測試結(jié)果表明，本發(fā)明所述的高抗撕硅橡膠硬度為55度(邵氏A)，伸率為750%，扯斷拉伸強度達(dá)lOMPa，撕裂強度達(dá)4.9X 104N/m。
[0068]實施例五
[0069]一種高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
[0070](I)將甲基乙烯基 生膠100份、羥基硅油0.5份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5份、脫模助劑硬脂酸鈣0.1份投入真空捏合機中，捏合5分鐘；
[0071](2)分3批加入氣相白炭黑30份，每次捏合成團(tuán)后再加入下一批氣相白炭黑，待氣相白炭黑全部加入并捏合成團(tuán)后通過機器摩擦升溫將捏合機內(nèi)溫度升至150°C，同時抽真空至-0.07MPa，保溫保壓I小時，制得硅膠團(tuán)；在此步驟中，升溫抽真空的目的是為了使氣相白炭黑與原料充分反應(yīng)，均勻地分散在甲基乙烯基生膠中，同時除去膠料內(nèi)的低分子物質(zhì)與水分，以提高硅橡膠成品的撕裂強度；
[0072](3)將步驟(2)得到的硅膠團(tuán)放在室溫下自然冷卻至60°C，分3批加入乙烯基含量為5%的乙烯基硅油4份與氫含量為0.5%的含氫硅油3份,每次混合成團(tuán)后再加入下一批次的乙烯基硅油與含氫硅油，注意控制捏合溫度不要超過60°C，捏合30分鐘后出料并包裝，得到高抗撕硅橡膠。
[0073]實施例六
[0074]一種高抗撕硅橡膠的制備方法，包括以下步驟:
[0075](I)將甲基乙烯基生膠100份、羥基硅油2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份、脫模助劑硬脂酸鈣0.4份投入真空捏合機中，捏合15分鐘；
[0076](2)分5批加入白炭黑30份，每次捏合成團(tuán)后再加入下一批白炭黑，待白炭黑全部加入并捏合成團(tuán)后通入蒸汽將捏合機內(nèi)溫度升至150°C，同時抽真空至-0.06MPa，保溫保壓I小時，制得硅膠團(tuán)；在此步驟中，升溫抽真空的目的是為了使白炭黑與原料充分反應(yīng)，均勻地分散在甲基乙烯基生膠中，同時除去膠料內(nèi)的低分子物質(zhì)與水分，以提高硅橡膠成品的撕裂強度；
[0077](3)將步驟(2)得到的硅膠團(tuán)放在室溫下自然冷卻至60°C，分3批加入乙烯基含量為10%的乙烯基硅油6份，每次混合成團(tuán)后再加入下一批次的乙烯基硅油，注意控制捏合溫度不要超過60°C，捏合60分鐘后出料并包裝，得到高抗撕硅橡膠。
[0078]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高抗撕硅橡膠，其特征在于，所述高抗撕硅橡膠的原料包括:甲基乙烯基生膠100份、白炭黑30-60份、乙烯基硅油4-6份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗撕硅橡膠，其特征在于，所述高抗撕硅橡膠的原料還包括:含氫硅油3-7份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高抗撕娃橡膠,其特征在于,所述含氫硅油，氫含量為0.5%-3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗撕硅橡膠，其特征在于，所述乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高抗撕硅橡膠，其特征在于，所述白炭黑為氣相白炭黑。
6.一種高抗撕硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將甲基乙烯基生膠100份、羥基硅油0.5-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1份、脫模助劑0.1-0.4份投入捏合機中進(jìn)行捏合； (2)分3~5批加入白炭黑30-60份，混合成團(tuán)后升溫并抽真空； (3)冷卻至60-80°C后分3~5批加入乙烯基硅油4-6份，混合成團(tuán)后出料包裝，得到高抗撕娃橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高抗撕硅橡膠的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中加入乙烯基硅油的同時，還加入了含氫硅油3-7份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高抗撕硅橡膠的制備方法，其特征在于，所述含氫硅油，氫含量為 0.5%-3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高抗撕硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的白炭黑為氣相白炭黑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高抗撕硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的乙烯基硅油，乙烯基的含量為5%-10%。
【文檔編號】C08L83/05GK103665885SQ201210356633
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】欒義生 申請人:天惠有機硅(深圳)有限公司