本發(fā)明涉及硅橡膠材料的制備，尤其是一種耐撕裂硅橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、硅橡膠是指分子主鏈為-si-o-無機結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈為有機基團的一類彈性體，有著優(yōu)異的耐候性、粘接性，良好的耐熱、耐老化、耐寒以及電絕緣等特性，施膠使用簡便、適用基材范圍廣泛，目前在門窗建筑裝飾、交通橋梁防水、電子電器粘接、家裝家具填縫以及化學、軍工等國民經(jīng)濟領(lǐng)域均得到廣泛的發(fā)展和運用。硅橡膠有脫酮肟型、脫酸型以及脫醇型3種，其中脫醇型有機硅密封膠，同時擁有腐蝕性低、無刺激氣味、更清潔環(huán)保，且對鋁材、玻璃等基材粘接性良好的特點，受到廣大用戶的歡迎。

2、然而受其化學結(jié)構(gòu)影響，硅橡膠力學強度相比于天然橡膠較低。為進一步提高硅橡膠的力學機械強度，尤其是撕裂強度顯得越來越重要。此外，即使一些硅橡膠具有較高的撕裂強度，但是在硅橡膠制品的使用過程中，受環(huán)境溫度的影響，其力學性能會逐漸下降。因此，提高硅橡膠的撕裂強度并在較高的溫度下保持相應(yīng)的高撕裂性能已經(jīng)成為了重要的研究方向之一。

3、因此，需要開發(fā)一種熱穩(wěn)定性能良好的具有高撕裂強度的硅橡膠及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于制備一種耐撕裂硅橡膠及其制備方法，主要用于提高橡膠材料的耐撕裂性能。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出耐撕裂硅橡膠，包括：90-100重量份的端羥基聚二甲基硅氧烷為基膠、0.5-2重量份硼酸、0.5-5重量份高乙烯基硅油、5-30重量份的二甲基硅油、30-70重量份的填料、3-8重量份的結(jié)構(gòu)化控制劑、1-5重量份促進劑，0.5-3重量份的耐熱助劑。

3、促進劑為1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅。

4、耐熱助劑為氧化鋅助劑。

5、優(yōu)選的，填料為氣相二氧化硅。

6、優(yōu)選的，結(jié)構(gòu)化控制劑為二甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基二硅氮烷或/和羥基硅油中的任一種或幾種。

7、優(yōu)選的，耐撕裂硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：

8、(1)將高乙烯基硅油跟二甲基硅油按照質(zhì)量比1：5-10混合得混合溶液a。

9、(2)將端羥基聚二甲基硅氧烷和硼酸在20-30℃下反應(yīng)得含聚硼二甲基硅氧烷，將聚硼二甲基硅氧烷溶液與混合溶液a共混后得含硼氧鍵混合溶液b。

10、(3)再將混合溶液b加入高速分散機中，分3批次加入50-70重量份填料，加入氧化鋅助劑、結(jié)構(gòu)化控制劑，然后開啟高速攪拌升高溫度120℃，攪拌轉(zhuǎn)速1200-1400/r·min-1，攪拌5-10分鐘后，控制物料溫度20-40℃，再1100-1300/r·min-1下攪拌20-30分鐘后打開真空閥，再進行脫水2h，得預成型的硅膠材料。

11、(4)將1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅加入氧化鋅，得含鋅基團的1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅溶液。

12、(5)將步驟(4)溶液加入到步驟(3)預成型的硅膠材料進行壓延成型，然后再進行硫化成型、冷卻，得到高耐撕裂硅橡膠產(chǎn)品。

13、優(yōu)選的，步驟(1)混合溫度為30-100℃、攪拌速度為500-800/r·min-1。

14、優(yōu)選的，步驟(3)物料溫度為26℃。

15、優(yōu)選的，步驟(4)溫度為在100-150℃的條件下反應(yīng)。

16、優(yōu)選的，步驟(5)物液比為90-150：1；硫化成型溫度為120-130℃，硫化成型的時間為5-10min。

17、有益效果：(1)本發(fā)明利用高乙烯基硅油跟二甲基硅油按一定比例共混可提高硅橡膠流動性、成型性和彈性，從而有效提高硅橡膠產(chǎn)品性能。在步驟(2)中，以羥基封端的聚二甲基硅氧烷和硼酸合成聚硼二甲基硅氧烷，硼原子與相鄰氧原子形成硼/氧鍵，從而產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，同時，反應(yīng)過程是在低溫條件下進行，脫醇型硅橡膠高溫條件下制得的硅橡膠粘接力學效果會比低溫過程制備的差很多，因在高溫下交聯(lián)后遇水反應(yīng)過程中會形成交聯(lián)密度大、拉伸易開裂的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，控制溫度在20-30℃可顯著提高硅橡膠耐撕裂性。

18、(2)選用1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅，不僅可以提高交聯(lián)鍵的密度和均化應(yīng)力的作用效果，還可以在硫化過程中提升硫化速率，同時，1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅因其獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，熔點高，高溫下不易分解，具有非常好的穩(wěn)定性好。

19、步驟(4)中引入含鋅金屬粒子的1,5-亞戊基二硫代氨基甲酸鋅溶液得到含鋅離子配位絡(luò)合物。離子配位絡(luò)合物在橡膠中能夠顯著提高其在橡膠中的溶解度，溶解度的提高有助于提高硅橡膠體系的均勻性。同時步驟(4)形成的配位絡(luò)合物與zno粒子發(fā)生相互吸引，使得反應(yīng)產(chǎn)生的配位絡(luò)合物吸附橡膠表面。由于橡膠溶解度的提高，zno更容易被橡膠包附，從而使橡膠與活性配位絡(luò)合物的接觸顯著增加，從而提高反應(yīng)效率跟抗撕裂性能

技術(shù)特征：

1.一種耐撕裂硅橡膠，其特征在于，包括：90-100重量份的端羥基聚二甲基硅氧烷為基膠、0.5-2重量份硼酸、0.5-5重量份高乙烯基硅油、5-30重量份的二甲基硅油、30-70重量份的填料、3-8重量份的結(jié)構(gòu)化控制劑、1-5重量份促進劑，0.5-3重量份的耐熱助劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐撕裂硅橡膠，其特征在于，所述的填料為氣相二氧化硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐撕裂硅橡膠，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)化控制劑為二甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基二硅氮烷或/和羥基硅油中的任一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐撕裂硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐撕裂硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述混合溫度為30-100℃、攪拌速度為500-800/r·min-1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐撕裂硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述控制物料溫度為26℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐撕裂硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述溫度為在100-150℃的條件下反應(yīng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐撕裂硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述物液比為90-150：1；所述硫化成型溫度為120-130℃，所述硫化成型的時間為5-10min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種耐撕裂硅橡膠及其制備方法，包括組分端羥基聚二甲基硅氧烷為基膠、硼酸、高乙烯基硅油、二甲基硅油、填料、結(jié)構(gòu)化控制劑、促進劑，耐熱助劑。制備方法為將高乙烯基硅油跟二甲基硅油混合，再將端羥基聚二甲基硅氧烷和硼酸在20?30℃下反應(yīng)得含聚硼二甲基硅氧烷，將兩種溶液共混后加入高速分散機中，加填料，氧化鋅、結(jié)構(gòu)化控制劑，然后攪拌，控制物料溫度20?40℃，反應(yīng)2小時再進行脫水2h，得預成型的硅膠材料，再加1,5?亞戊基二硫代氨基甲酸鋅、氧化鋅，然后進行硫化成型、冷卻，得到高耐撕裂硅橡膠產(chǎn)品。

技術(shù)研發(fā)人員：胡駿濤,凌偉平,吳建芳,葉骎偉,周海峰,陳江林
受保護的技術(shù)使用者：建德市白沙化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26