適用于文物襯墊保護(hù)的硅橡膠泡沫材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種硅橡膠泡沫材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了保護(hù)文物在存放、包裝、運(yùn)輸過(guò)程中的安全，需要在文物保護(hù)囊匣中使用具有 阻尼減震作用的柔性襯墊材料，防止意外跌落、碰撞等外力作用對(duì)文物的損傷。目前文物保 護(hù)囊匣主要采用棉花作為襯墊材料。雖然棉花對(duì)文物可以起到一定的保護(hù)作用，但是，棉花 的防潮性、阻燃性、抗生物腐蝕性較差，阻尼減震性能不如橡膠，不利于對(duì)文物的長(zhǎng)期存放 和保護(hù)。硅橡膠具有耐高低溫、耐化學(xué)介質(zhì)、耐老化、隔熱、絕緣的優(yōu)良性能，在航空航天、電 氣電子、精密儀器等工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。硅橡膠泡沫還具有質(zhì)輕、減震性好、良好的生理惰 性等優(yōu)點(diǎn)，比棉花更好的防潮、阻燃、抗生物腐蝕性能，是理想的文物保護(hù)襯墊材料。
[0003] 為了保存文化遺產(chǎn)，人們一直在尋找各種辦法使文物和工藝品較好地防止污損， 并達(dá)到最小化。一方面文物在釋放物質(zhì)，另一方面制造包裝材料本身也可能釋放污染物，如 有機(jī)溶劑、酸、甲醛和其它物質(zhì)等等。因此，文物保護(hù)襯墊材料不僅自身不能釋放有害氣體， 而且在文物和包裝材料間起到阻隔作用，以減少包裝材料的釋放物質(zhì)對(duì)文物的污損。
[0004] 目前獲得硅橡膠泡沫的方法通常有兩類。一類是化學(xué)發(fā)泡的方法，通常是利用化 學(xué)發(fā)泡劑熱降解釋放出來(lái)的氣體形成氣泡。一些化學(xué)發(fā)泡劑分解會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的有毒 副產(chǎn)物，使這種方法的應(yīng)用受到一定的限制。另一類發(fā)泡方法是溶析成孔法：采用惰性成孔 劑與橡膠混合后，經(jīng)過(guò)溶析等方法去除惰性成孔劑而成孔。這種方法效率較低、能耗高，需 要消耗大量的成孔劑。宋麗賢等提出的"一種超臨界二氧化碳技術(shù)制備硅橡膠泡沫材料的 方法"專利申請(qǐng)通過(guò)超臨界二氧化碳技術(shù)獲得了小孔徑的硅橡膠泡沫，但是這種制備技術(shù) 需要特殊的工藝設(shè)備，成本較高。隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能、環(huán)保的重視，探索娃橡膠泡沫材料低成 本、高效、環(huán)保的制備方法，對(duì)文物保護(hù)和有機(jī)硅材料的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] [要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0006] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于文物襯墊保護(hù)的硅橡 膠泡沫材料及其制備方法。該硅橡膠泡沫材料不僅自身不釋放對(duì)文物有害氣體，而且在文 物和包裝材料間可以起到阻隔作用，減少包裝材料的釋放物質(zhì)對(duì)文物的污損。
[0007] [技術(shù)方案]
[0008] 為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明通過(guò)含羥基的有機(jī)硅橡膠和含氫硅油在催化劑的作用下，產(chǎn)生縮聚反應(yīng)， 同時(shí)生成氣體而發(fā)泡；并通過(guò)配方設(shè)計(jì)，可以制備不同密度且不釋放有害氣體的硅橡膠泡 沫材料。
[0010] -種適用于文物襯墊保護(hù)的硅橡膠泡沫材料，它是由以下重量份計(jì)的材料制備而 成：
[0011] 含羥基的液體硅橡膠100份，補(bǔ)強(qiáng)劑0~40份，助發(fā)泡劑0~10份、抑制劑0. 2~ 〇. 6份、催化劑0. 3~0. 8份、含氫硅油3~20份。
[0012] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述硅橡膠泡沫材料的表觀密度為0. 25~0. 55g/ cm 3,壓縮永久變形小于5%。
[0013] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述含羥基的液體硅橡膠每個(gè)分子中均含有兩個(gè)以 上的活性羥基。
[0014] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為硅藻土或白炭黑。
[0015] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述助發(fā)泡劑為羥基硅油或液體多元醇。
[0016] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述抑制劑為乙烯基環(huán)體V4。
[0017] 本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述催化劑為有機(jī)鉑催化劑。
[0018] 上述的硅橡膠泡沫材料的制備方法，它包括以下步驟：
[0019] 首先，將含羥基的液體硅橡膠、補(bǔ)強(qiáng)劑如上所述的重量份混合均勻，得到母膠；然 后向母膠中加入重量份如上所述的助發(fā)泡劑、抑制劑、催化劑和含氫硅油，高速攪拌均勻 后，澆注到模具中室溫發(fā)泡成型，得到硅橡膠泡沫材料初品；最后該硅橡膠泡沫材料初品在 160°C下硫化2h，得到所述的硅橡膠泡沫材料。
[0020] 下面將詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明利用含羥基的液體硅橡膠與含氫硅油在催化劑作用下，產(chǎn)生縮聚反應(yīng)，同 時(shí)生成氣體而發(fā)泡；并且通過(guò)配方設(shè)計(jì)，可以制備不同密度的硅橡膠泡沫材料。與傳統(tǒng)的溶 析法、發(fā)泡劑熱分解發(fā)泡法相比，由于采用了液體有機(jī)硅橡膠作為基體和交聯(lián)劑，這種硅橡 膠泡沫材料在制備和使用過(guò)程中無(wú)有機(jī)溶劑、酸、甲醛等有害物質(zhì)生成。只有在上述重量份 的原料的制備下，才能獲得表觀密度為〇. 25~0. 55g/cm 3,壓縮永久變形小于5%的硅橡膠 泡沫材料。通過(guò)對(duì)液體硅橡膠、含氫硅油和助發(fā)泡劑的含量的調(diào)整，可以有效的控制獲得硅 橡膠泡沫材料的密度。由于基體和交聯(lián)劑都采用液體硅氧烷為原材料，這種硅橡膠泡沫材 料可以通過(guò)室溫澆注成型，具有泡孔均勻、密度可控、環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明中通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)劑的 作用是為了增加硅橡膠泡沫材料的力學(xué)性能；抑制劑的作用是為了控制反應(yīng)時(shí)間，便于操 作的同時(shí)，進(jìn)一步有利于控制硅橡膠發(fā)泡材料的表觀密度。
[0022] [有益效果]
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果：
[0024] 本發(fā)明的硅橡膠泡沫材料無(wú)有機(jī)酸、氧化性氣體、甲醛等有害物質(zhì)釋放，與銅、銀、 鉛等金屬有良好的長(zhǎng)期接觸相容性。作為文物保護(hù)材料不僅自身不釋放對(duì)文物有害氣體， 而且在文物和包裝材料間可以起到阻隔作用，減少包裝材料的釋放物質(zhì)對(duì)文物的污損。
[0025] 本發(fā)明的制備方法與傳統(tǒng)的溶析法、發(fā)泡劑熱分解發(fā)泡法相比，由于采用了液體 有機(jī)硅橡膠作為基體和交聯(lián)劑，這種硅橡膠泡沫材料在制備和使用過(guò)程中無(wú)有機(jī)溶劑、酸、 甲醛等有害物質(zhì)生成。另外，由于基體和交聯(lián)劑都采用液體硅氧烷為原材料，這種硅橡膠泡 沫材料可以通過(guò)室溫澆注成型，具有泡孔均勻、密度可控、環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明的制備方法 條件可控，工藝簡(jiǎn)單，并且環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的硅橡膠發(fā)泡材料的SEM圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例5制備的硅橡膠發(fā)泡材料的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說(shuō)明。
[0029] 實(shí)施例1 :
[0030] -種適用于文物襯墊保護(hù)的硅橡膠泡沫材料的制備方法，具體步驟如下：
[0031] 首先，將100份107液體娃橡膠（粘度2000mPa/s)、30份娃藻土混合均勾，得到母 膠；然后向母膠中加入重量份〇. 3份乙烯基環(huán)體V4 (乙烯基濃度大于29% )、0. 4份有機(jī)鉑 催化劑（鉑濃度2000PPM)、5份含氫硅油（氫值0. 7g)，高速攪拌均勻后，澆注到模具中室溫 發(fā)泡成型，得到硅橡膠泡沫材料初品；最后該硅橡膠泡沫材料初品在160°C下硫化2h，得到 如圖1所示的硅橡膠泡沫材料。硅橡膠泡沫材料的性能見(jiàn)表1。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] -種適用于文物襯墊保護(hù)的硅橡膠泡沫材料的制備方法，具體步驟如下：首先，將 100份107液體硅橡膠（粘度2000mPa/s)、10份白炭黑混合均勻，得到母膠；然后向母膠中 加入重量份〇· 3份乙烯基環(huán)體V4(乙烯基濃度大于29% )、0· 4份有機(jī)鉑催化劑（鉑濃度 2000PPM)、5份含氫硅油（氫值0. 7g)，高速攪拌均勻后，澆注到模具中室溫發(fā)泡成