一种高回弹有机硅泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高回弹有机硅泡沫材料及其制备方法。该高回弹有机硅泡沫材料由A组分和B组分按照质量比为1：1混合制备而成，A组分包括：高粘度羟基硅油、低粘度羟基硅油、乙烯基硅油、硅树脂、纳米填料、铂金催化剂、抑制剂；B组分包括：高粘度羟基硅油、含氢硅油、纳米填料。该制备方法包括以下步骤：按照原料配比分别配制A、B组分；将A、B组分通过注射枪混合，快速将混合料注入预热好的模具中模压成型，模压成型过程中混合料自动发泡，然后将发泡后的混合料进行二段硫化，得到高回弹有机硅泡沫材料。由该方法制得的高回弹有机硅泡沫材料，泡孔均匀，具有密度小、抗撕裂性能良好、压缩永久变形优异的特点。

High resilience silicone foam material and preparation method thereof

The invention provides a high resilience silicone foam material and a preparation method thereof. The high resilience silicone foam material is made up of mixture of A component and B component according to mass ratio of 1:1. A components include: high viscosity hydroxyl silicone oil, low viscosity hydroxyl silicone oil, vinyl silicone oil, silicone resin, nano filler, platinum catalyst and inhibitor; B components include: high viscosity hydroxyl silicone oil, hydrogen silicone oil and nano filler. The preparation method comprises the following steps: separately preparing A and B components according to raw material proportioning; mixing A and B components through injection guns, molding the mixture into a preheated mould rapidly, molding the mixture automatically and foaming, and then foaming the mixture for two stages to obtain high resilience silicone foam material. The high resilience silicone foam prepared by this method has the characteristics of small density, good tear resistance and excellent compression permanent deformation, and Kong Junyun has good properties.

【技术实现步骤摘要】
一种高回弹有机硅泡沫材料及其制备方法
本专利技术属于高分子泡沫材料
，尤其涉及一种高回弹有机硅泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
有机硅材料是以Si-O-Si键交替组成的长链为主链，以有机基团为侧链的半无机高分子聚合物，有机硅材料具有良好的耐高低温性、耐候性、耐化学品性、阻燃性和优良的电绝缘性。而有机硅泡沫复合材料集有机硅材料和泡沫材料的优良特性于一体，既具有机硅材料的高耐热性，又保持了泡沫材料的低密度、高柔软性、高弹性和良好的减震减噪性能。目前，有机硅泡沫复合材料通常用作阻尼、保温、隔声、减震、电绝缘封装等材料，尤其是随着高速铁路的快速发展，铁路运行速度的再一次提升，在减重、吸音、减震、阻燃的要求下，有机硅泡沫复合材料已在高铁上逐步扩大应用，因此，制备力学性能良好、高压缩回弹性、密度小的有机硅泡沫材料已成为研究的热点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种高回弹有机硅泡沫材料，该有机硅泡沫材料密度小、压缩永久变形小且具有良好的力学性能，同时还提供该有机硅泡沫材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种高回弹有机硅泡沫复合材料，所述高回弹有机硅泡沫材料由A组分和B组分按照质量比为1：1混合制备而成，所述A组分中包括以下重量份的原料：所述B组分中包括以下重量份的原料：高粘度羟基硅油60份～90份、含氢硅油5份～30份、纳米填料5份～10份。上述的高回弹有机硅泡沫材料，优选的，所述高粘度羟基硅油的粘度为10Pa.s～100Pa.s，所述低粘度羟基硅油的粘度为1Pa.s～5Pa.s。本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，原料中添加的高粘度羟基硅油可以提高基体树脂的分子量，从而在一定程度上提高材料强度，添加的低粘度羟基硅油则可以起到辅助发泡的作用。上述的高回弹有机硅泡沫材料，优选的，所述含氢硅油中氢的质量含量为0.1％～1.5％。上述的高回弹有机硅泡沫材料，优选的，所述抑制剂为1-炔基环己醇、甲基乙烯基环四硅氧烷、富马来酸酯中的一种或几种。本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，所选取的抑制剂与铂金催化剂相匹配，可以将反应速度控制在合适的范围内。上述的高回弹有机硅泡沫材料，优选的，所述硅树脂为苯基硅树脂、甲基硅树脂、乙烯基MQ硅树脂中的一种或几种。本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，所选取的硅树脂在反应过程中可以增加交联点，提高交联密度，从而既可以提高泡沫材料的强度，又可以提高泡沫材料的回弹性能。上述的高回弹有机硅泡沫材料，优选的，所述纳米填料为纳米蒙脱土、纳米SiO2、纳米CaCO3、气相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种或几种。本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，所选取的纳米填料对硅橡胶的补强效果明显。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的高回弹有机硅泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照A、B组分的原料配比分别配制A、B组分；(2)将A、B组分通过注射枪混合，获得混合料，快速将混合料注入预热好的模具中模压成型，模压成型过程中混合料自动发泡，然后将发泡后的混合料进行二段硫化，得到高回弹有机硅泡沫材料。上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，发泡温度为100℃～120℃，发泡时间为10min～30min，二段硫化温度为160℃～180℃，二段硫化时间为4h～6h。本专利技术的制备方法，为了使发泡速度与交联速度相匹配，将发泡控制在高温下进行，这样既可以降低催化剂的添加量，从而降低成本，又能在保证发泡质量的同时提升发泡速率；所设定的发泡温度如果低于本专利技术的范围，将导致泡孔并孔，如果超出本专利技术的范围，将造成发不起泡。上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中预先将模具预热至温度为100℃～120℃，预热时间为0.5～1h。本专利技术的制备方法，由于模具升温较慢，需预先将模具的温度升温至本专利技术的范围内，以保证添加的原料能够按照设定工艺进行反应。上述的制备方法，优选的，所述注射枪的枪头内含有旋转式混合头，混合头的转速为3500r/min，在所述注射枪的A、B组分的输送管上分别安装有流量压力调节器。本专利技术的制备方法，通过将混合头的转速控制在本专利技术的范围内，有利于将A、B组分快速混合；在A、B组分的输送管上分别安装流量压力调节器，便于根据不同工艺调节A、B组分的添加量，利用搅拌混合原理，使两种组分充分混合均匀，有效地保障了浇注效果。本专利技术的技术方案，采用的原料中既具有用于交联的组分，又具有用于缩合脱氢发泡的组分，通过搭配合理的工艺路线、合适的工艺参数，能够确保反应过程中发泡体系的发泡速率与树脂的交联速率相匹配，从而得到泡孔均匀、密度小、抗撕裂性良好、回弹性能优异的有机硅泡沫复合材料。反应过程中，羟基硅油与含氢硅油反应所涉及的化学反应方程式如式(1)所示，该过程主要为发泡反应，通过产生氢气提供发泡所需的气体；乙烯基硅油与含氢硅油反应所涉及的化学反应方程式如式(2)所示，该过程主要为交联反应，确保所得的有机硅泡沫材料具有一定的强度。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，具有密度小、抗撕裂性能良好、压缩永久变形优异的特点，其密度为200kg/m3～400kg/m3，拉伸强度＞250kPa，断裂伸长率＞50％；在温度为70℃、时间为22h、压缩率为50％的条件下，压缩永久变形＜3％；在温度为100℃、时间为22h、压缩率为50％的条件下，压缩永久变形＜5％。(2)本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，泡孔均匀，泡孔平均直径在0.9～2mm左右。(3)本专利技术的制备方法，使用注射枪混合A、B组分，能快速混合A、B组分，同时原料中添加了抑制剂，可以有效抑制A、B组分在混合过程中提前发泡。(4)本专利技术的制备方法，工艺简单，可操作性强，工艺成本低，生产效率高，适于大规模化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1中旋转式混合头的照片；图2是本专利技术实施例1中高回弹有机硅泡沫材料的扫描电镜图(放大20倍)；图3是本专利技术实施例2中高回弹有机硅泡沫材料的扫描电镜图(放大20倍)；图4是本专利技术实施例3中高回弹有机硅泡沫材料的扫描电镜图(放大20倍)。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。实施例1：一种本专利技术的高回弹有机硅泡沫材料，该高回弹有机硅泡沫材料由A组分和B组分按照质量比为1：1混合制备而成，其中，A组分中包括以下重量份的原料：B组分中包括以下重量份的原料：高粘度羟基硅油(粘度为50pa.s)60份、含氢硅油(氢的质量含量为0.5％)30份、气相法白炭黑10份。本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述高回弹有机硅泡沫材料由A组分和B组分按照质量比为1：1混合制备而成，所述A组分中包括以下重量份的原料：

【技术特征摘要】
1.一种高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述高回弹有机硅泡沫材料由A组分和B组分按照质量比为1：1混合制备而成，所述A组分中包括以下重量份的原料：所述B组分中包括以下重量份的原料：高粘度羟基硅油60份～90份、含氢硅油5份～30份、纳米填料5份～10份。2.根据权利要求1所述的高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述高粘度羟基硅油的粘度为10Pa.s～100Pa.s，所述低粘度羟基硅油的粘度为1Pa.s～5Pa.s。3.根据权利要求1所述的高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述含氢硅油中氢的质量含量为0.1％～1.5％。4.根据权利要求1所述的高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述抑制剂为1-炔基环己醇、甲基乙烯基环四硅氧烷、富马来酸酯中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述硅树脂为苯基硅树脂、甲基硅树脂、乙烯基MQ硅树脂中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的高回弹有机硅泡沫材料，其特征在于，所述纳米填料为纳米蒙脱土、纳米Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾智，陈琪，周光红，刘燕青，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43