一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括：80-100份甲基乙烯基生膠、1.5-2.5份聚四氟乙烯、1-3份甲基硅油、0.4-0.8份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8-1wt％γ-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1-1.4wt％N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.5-4wt％納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12-15wt％硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.5-0.9wt％含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)33-48wt％改性白炭黑。本發(fā)明相對于原有硅橡膠，提高了密度和拉伸強(qiáng)度，還具備良好的阻燃性能和優(yōu)異的耐磨、抗撕裂性能，增強(qiáng)了硅膠的安全性能。
【專利說明】一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲基乙烯基硅橡膠【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
【背景技術(shù)】
[0002]硅橡膠是指分子主鏈為S1-O無機(jī)結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)的一類彈性體。硅橡膠屬于半無機(jī)的飽和、雜鏈、非極性彈性體。目前，硅橡膠在建筑、化工、交通運(yùn)輸、電子電器、生物材料以及航空航天材料各方面都有著廣泛的應(yīng)用，其具有優(yōu)良的耐熱性、耐低溫、絕緣性、抗震、抗壓、抗磨以及很好的生物特性，但硅橡膠的拉伸強(qiáng)度低、抗撕裂、能耐磨、阻燃性能差，影響到硅橡膠的使用范圍和功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，提高密度和拉伸強(qiáng)度，還具備良好的阻燃性能和優(yōu)異的耐磨、抗撕裂性能，增強(qiáng)了硅膠的安全性能。
[0004]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:80-100份甲基乙烯基生膠、1.5-2.5份聚四氟乙烯、1-3份甲基硅油、0.4-0.8份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8-lwt% Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1-1.4#%Ν-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.5-4wt%納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12-15wt%硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.5-0.9被％含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)33-48wt%改性白炭黑；按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸鋁、Y-氨丙基三乙氧基硅烷與N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為80-85°C，混煉時(shí)間為l_3min，混煉負(fù)壓為1-1.5MPa，轉(zhuǎn)速為30_40rpm，待溫度升至83_88°C加入納米纖維素晶須與硅微粉繼續(xù)混煉10-14min得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)25-35wt %改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為35-45rrpm，待所有物料成團(tuán)后以15_20°C /h升溫速度升溫至130_135°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)8-13被％改性白炭黑并以10-15°C /h升溫速度升溫至170-175°C，負(fù)壓保溫l-3h，負(fù)壓為0.1-0.5MPa，然后以20-23°C /h降溫速度至82-85°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
[0005]優(yōu)選的，改性白炭黑為表面經(jīng)表面改性劑處理后的白炭黑，所述表面改性劑由三甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、直鏈?zhǔn)肌⒓谆已趸柰?、甲基三甲氧基硅烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四氫環(huán)四硅氧烷的一種或多種組成。
[0006]優(yōu)選的，硅微粉的粒徑為4-5 μ m。
[0007]優(yōu)選的，甲基乙烯基生I父、Y _氨丙基二乙氧基硅烷及N-( β -氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷的重量比為80-100:0.8-1:1-1.4。[0008]優(yōu)選的，待所有物料成團(tuán)后以17_18°C /h升溫速度升溫至132-134?后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12被％改性白炭黑并以14°C/h升溫速度升溫至170-172°C，負(fù)壓保溫2h，負(fù)壓為0.25-0.4MPa，然后以21°C /h降溫速度至84°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
[0009]本發(fā)明以甲基乙烯基生膠為主料，輔以適量的氫氧化鋁顯著提高了本發(fā)明的阻燃性能，增強(qiáng)了硅膠的安全性能，配合加入改性鈦白粉、納米纖維素晶須與硅微粉作為填充補(bǔ)強(qiáng)劑，填充在硅膠基團(tuán)分子之間，提高本發(fā)明的耐磨、抗撕裂性能和拉伸強(qiáng)度，通過二乙基二乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷與上述原料的配合作用，進(jìn)一步促進(jìn)上述三種填充補(bǔ)強(qiáng)劑與生膠之間的相容性，改善本發(fā)明的粘合性能，再加入WPH白炭黑與改性白炭黑，使硅橡膠的表面浸潤性、分散性得到改善，顯著提高本發(fā)明的拉伸強(qiáng)度和伸長率，進(jìn)一步加強(qiáng)本發(fā)明的耐磨、抗撕裂性能和拉伸強(qiáng)度，而白炭黑與硅微粉的復(fù)合作用，又增加本發(fā)明的密度，提高本發(fā)明的流動(dòng)性和排泡性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:80-100份甲基乙烯基生膠、1.5-2.5份聚四氟乙烯、1-3份甲基硅油、0.4-0.8份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8-lwt % Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1-1.4#%Ν-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.5-4wt%納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12-15wt %硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.5-0.9wt %含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)33-48wt %改性白炭黑，按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸鋁、Y-氨丙基三乙氧基硅烷與N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為80-85°C，混煉時(shí)間為l_3min，混煉負(fù)壓為1-1.5MPa，轉(zhuǎn)速為30_40rpm，待溫度升至83_88°C加入納米纖維素晶須與硅微粉繼續(xù)混煉10-14min得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)25-35wt%改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為35-45rrpm，待所有物料成團(tuán)后以15_20°C /h升溫速度升溫至130_135°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)8-13被％改性白炭黑并以10-15°C /h升溫速度升溫至170-175°C，負(fù)壓保溫l-3h，負(fù)壓為0.1-0.5MPa，然后以20-23°C /h降溫速度至82-85°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
[0011]下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012]實(shí)施例1
[0013]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:80份甲基乙烯基生膠、2.5份聚四氟乙烯、1份甲基硅油、0.8份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8wt% Y-氨 丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1.4wt% Ν-(β-氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.5wt %納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)15wt %硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.5被％含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)48wt%改性白炭黑，按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸招、Y _氨丙基二乙氧基硅烷與N- ( β -氨乙基)-Y _氨丙基二乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為80°C，混煉時(shí)間為3min，混煉負(fù)壓為IMPa，轉(zhuǎn)速為40rpm，待溫度升至83°C加入納米纖維素晶須與硅微粉繼續(xù)混煉14min得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)25wt%改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為45rrpm，待所有物料成團(tuán)后以15°C/h升溫速度升溫至135°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)8被％改性白炭黑并以15°C /h升溫速度升溫至170°C，負(fù)壓保溫3h，負(fù)壓為0.1MPa，然后以23°C /h降溫速度至82°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
[0014]實(shí)施例2
[0015]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:100份甲基乙烯基生膠、1.5份聚四氟乙烯、3份甲基硅油、0.4份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)lwt% Y-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)lwt% Ν-(β-氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)4wt %納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生13父為基準(zhǔn)12wt*%娃微粉、以甲基乙烯基生父為基準(zhǔn)0.9wt*%含氣硅油、以甲基乙稀基生膠為基準(zhǔn)33wt%改性白炭黑，按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸招、Y _氨丙基二乙氧基硅烷與N- ( β -氨乙基)-Y _氨丙基二乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為85°C，混煉時(shí)間為lmin，混煉負(fù)壓為1.5MPa，轉(zhuǎn)速為30rpm，待溫度升至88°C加入納米纖維素晶須與硅微粉繼續(xù)混煉IOmin得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)35wt%改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為35rrpm，待所有物料成團(tuán)后以20°C/h升溫速度升溫至130°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)13被％改性白炭黑并以10°C /h升溫速度升溫至175°C，負(fù)壓保溫lh，負(fù)壓為0.5MPa，然后以20°C /h降溫速度至85°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其中改性白炭黑為表面經(jīng)表面改性劑處理后的白炭黑，所述表面改性劑由甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、六甲基環(huán)三硅氧烷及四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧組成。
[0016]實(shí)施例3
[0017]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:85份甲基乙烯基生膠、1.7份聚四氟乙烯、2.8份甲基硅油、0.5份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.9wt% Y-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1.2wt% Ν-(β-氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.9wt %納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12.7wt %硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8wt %含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)37wt%改性白炭黑，按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸招、Y -氨丙基二乙氧基硅烷與N- ( β -氨乙基-氨丙基二乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為81 °C，混煉時(shí)間為2.6min，混煉負(fù)壓為1.1MPa，轉(zhuǎn)速為38rpm，待溫度升至84°C加入納米纖維素晶須與硅微粉繼續(xù)混煉13min得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)27wt %改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為43rpm，待所有物料成團(tuán)后以17.2V /h升溫速度升溫至133.8°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12被％改性白炭黑并以14°C /h升溫速度升溫至170.8°C，負(fù)壓保溫2h，負(fù)壓為0.37MPa，然后以21°C /h降溫速度至84°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基娃橡I父材料。
[0018]其中硅微粉的粒徑為4μπι，改性白炭黑為表面經(jīng)表面改性劑處理后的白炭黑，所述表面改性劑由三甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷及直鏈?zhǔn)冀M成。
[0019]實(shí)施例4[0020]本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其原料按重量份包括:97份甲基乙烯基生膠、1.9份聚四氟乙烯、2.6份甲基硅油、0.5份硬脂酸鋁、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.9wt% Y-氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)1.2wt% Ν-(β-氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基硅烷、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.6wt %納米纖維素晶須、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)14被％硅微粉、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.6被％含氫硅油、以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)47wt%改性白炭黑，按如下工藝制備:將甲基乙烯基生膠、聚四氟乙烯、甲基硅油、硬脂酸招、Y _氨丙基二乙氧基硅烷與N- (β -氨乙基)-Y _氨丙基二乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為81°c，混煉時(shí)間為2.9min，混煉負(fù)壓為1.4MPa，轉(zhuǎn)速為32rpm,待溫度升至87°C加入納米纖維素晶須與娃微粉繼續(xù)混煉Ilmin得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入含氫硅油與以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)34wt %改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為42rpm，待所有物料成團(tuán)后以17.1°C /h升溫速度升溫至133.2 V后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12wt %改性白炭黑并以14 °C /h升溫速度升溫至171.7 °C，負(fù)壓保溫2h，負(fù)壓為0.38MPa，然后以21°C /h降溫速度至84°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
[0021]其中硅微粉的粒徑為5 μ m，改性白炭黑為表面經(jīng)表面改性劑處理后的白炭黑，所述表面改性劑由六甲基環(huán)三硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷及四甲基四氫環(huán)四硅氧烷組成。
[0022]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其特征在于，包括:將80-100份甲基乙烯基生膠、1.5-2.5份聚四氟乙烯、1-3份甲基硅油、0.4-0.8份硬脂酸鋁及以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.8-lwt % Y -氣丙基二乙氧基硅烷與1_1.4wt % Ν-(β_氣乙基氣丙基二乙氧基硅烷投入真空捏合機(jī)中混煉，混煉溫度為80-85°C，混煉時(shí)間為l_3min，混煉負(fù)壓為1-1.5MPa，轉(zhuǎn)速為30-40rpm，待溫度升至83_88°C加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)3.5-4wt%納米纖維素晶須與12-15wt%5i微粉繼續(xù)混煉10-14min得到預(yù)混料；向上述真空捏合機(jī)中的預(yù)混料中加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)0.5-0.9wt%含氫硅油與25-35wt%改性白炭黑繼續(xù)攪拌，真空捏合機(jī)轉(zhuǎn)速為35-45rrpm，待所有物料成團(tuán)后以15_20°C /h升溫速度升溫至130-135°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)8-13被％改性白炭黑并以10_15°C /h升溫速度升溫至170-175°C，負(fù)壓保溫l_3h，負(fù)壓為0.1-0.5MPa，然后以20_23°C /h降溫速度至82-85°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其特征在于，改性白炭黑為表面經(jīng)表面改性劑處理后的白炭黑，所述表面改性劑由三甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、直鏈?zhǔn)?、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、六甲基環(huán)三硅氧烷、四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷、四甲基四氫環(huán)四硅氧烷的一種或多種組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其特征在于，硅微粉的粒徑為4-5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其特征在于，甲基乙烯基生I父、Y -氨丙基二乙氧基硅烷及N- ( β -氨乙基-氨丙基二乙氧基硅烷的重量比為80-100:0.8-1:1-1.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料，其特征在于，待所有物料成團(tuán)后以17_18°C/h升溫速度升溫至132-134°C后加入以甲基乙烯基生膠為基準(zhǔn)12wt%改性白炭黑并以14°C /h升溫速度升溫至170-172°C，負(fù)壓保溫2h，負(fù)壓為0.25-0.4MPa，然后以21°C /h降溫速度至84°C得到高強(qiáng)耐撕裂甲基乙烯基硅橡膠材料。
【文檔編號】C08K5/544GK104004360SQ201410191411
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】張新華, 李保生 申請人:天長市榮盛有機(jī)硅科技有限公司