一种硅橡胶发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域。采用两种不同硫化温度的硫化剂复配技术，以硫化剂复配体系适宜的硫化发泡工艺条件，采用两段高温模压硫化发泡和热处理定型的制备方法，得到发泡硅橡胶材料。本发明专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，采用两段模压硫化发泡工艺制备，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂20~60份，硫化剂A0.2~0.5份，硫化剂B0.3~1.0份，发泡剂2~7份，助发泡剂2~4份，调节剂0~10份。该硅橡胶发泡材料，可设计性强，泡孔均匀、表面光滑、尺寸精确、密度小、高低温刚度稳定、压缩永久变形小；适用于缓冲、减振材料，特别适用于大尺寸制品的制备。制备工艺简单，易操作，稳定性好，适于批量生产。

Silicone rubber foaming material and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of materials. Using two kinds of different curing temperature curing agent, curing and foaming process conditions in mixed system suitable curing agent, using two high temperature vulcanization molding foaming and heat treating method for the preparation of silicone rubber foam materials, get. The present invention relates to silicone rubber foam materials, using two moulding vulcanization foaming process of preparation, the quality of materials consists of silicone rubber reinforcing agent 100, 20~60, A0.2~0.5 as curing agent, curing agent B0.3~1.0, foaming agent 2~7, auxiliary foaming agent 2~4, regulator 0~10. The silicone rubber foam materials, strong in design, foam uniformity, smooth surface, precise size, low density, low temperature stability, compression stiffness of small permanent deformation; suitable for cushioning and damping materials, especially suitable for the preparation of large size products. The preparation process is simple, easy to operate, stable and suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，涉及发泡橡胶材料设计与加工技术，特别涉及硅橡胶发泡材料设计与加工技术。
技术介绍
发泡硅橡胶材料是硅橡胶硫化发泡后制备的多孔高分子弹性材料，具有硅橡胶的耐高低温性、化学稳定性、耐老化性等特性和泡沫的低密度特性，可作为缓冲、减振、隔热、密封等高性能材料，应用于航空航天、国防工业、电子工业等领域。硅橡胶发泡材料研究中的关键问题是硫化过程与发泡过程的匹配性设计，硫化过程与发泡过程是否匹配决定了发泡材料制备的成功与否，是发泡材料泡孔结构、密度、强度、刚度、硬度、压缩永久变形等性能的根本影响因素。硅橡胶发泡材料硫化过程与发泡过程的匹配关系受材料配方和制备工艺的共同影响，通过硅橡胶配方和制备工艺匹配设计达到对硅橡胶发泡材料硫化过程与发泡过程的匹配并形成设计能力，对硅橡胶发泡材料的性能提高和广泛应用具有重要意义。现有发泡硅橡胶材料的研究报道中，未发现关于两种硫化剂复配配方和两段模压硫化发泡、热处理定型工艺的匹配设计研究，现有技术不支持三维结构大尺寸以及精确尺寸发泡硅橡胶材料产品的制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种硅橡胶发泡材料的配方及其制备方法。本专利技术的目的是这样实现的，采用两种不同硫化温度的硫化剂复配技术，以硫化剂复配体系适宜的硫化发泡工艺条件，采用两段高温模压硫化发泡和热处理定型的制备方法，得到本专利技术涉及的发泡硅橡胶材料。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，采用两段模压硫化发泡工艺制备，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂20~60份，硫化剂A0.2~0.5份，硫化剂B0.3~1.0份，发泡剂2~7份，助发泡剂2~4份，调节剂0~10份；所述硅橡胶为乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种；硫化剂A为过氧化苯甲酰、过氧化双对氯苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰中的一种；硫化剂B为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷中的一种；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺中的一种；助发泡剂为尿素、尿素脂中的一种；调节剂为甲基硅油、苯基硅油中的一种。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，物料的质量组成至少包括：优化组分硅橡胶100份，补强剂25~45份，硫化剂A0.25~0.4份，硫化剂B0.4~0.7份，发泡剂2.5~4.5份，助发泡剂2.5~3.5份，调节剂2.5~10份。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂25~50份，硫化剂A0.2~0.3份，硫化剂B0.5~1.0份，发泡剂2~4份，助发泡剂3~4份，调节剂0~10份。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂30~60份，硫化剂A0.3~0.5份，硫化剂B0.3~0.5份，发泡剂3~7份，助发泡剂2~3份，调节剂5~10份。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，所述补强剂为气相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一种。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，所述气相法白炭黑为硅氮烷表面处理的气相法白炭黑。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料的制备方法，包括生胶混炼、模压硫化发泡和后处理过程，其特征在于：所述模压硫化发泡过程为两段模压硫化发泡；一段采用满装模发泡工艺，硫化条件120~130℃、10~30分钟，二段采用冲模发泡工艺，硫化条件140~160℃、30~60分钟。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于：所述后处理条件为90~120℃、2~6小时。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料，可设计性强，泡孔均匀、表面光滑、尺寸精确、密度小、高低温刚度稳定、压缩永久变形小；适用于缓冲、减振材料，特别适用于大尺寸制品的制备。本专利技术涉及的硅橡胶发泡材料制备方法，工艺简单，易操作，稳定性好，适于批量生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术涉及的技术方案进行进一步说明，但不作为对保护范围的限制。实施例1取110-2乙烯基硅橡胶500g、沉淀法白炭黑100g，在捏合机中捏合30分钟，然后烘箱中190℃热处理2小时，取出并冷却至室温；使用开炼机返炼上述混炼胶并加入过氧化苯甲酰1.0g、过氧化二异丙苯5.0g、偶氮二甲酰胺25g和尿素12.5g，加料完毕后薄通10遍，停放24小时。使用平板硫化机模压硫化发泡成型，一段硫化发泡条件为：模具尺寸ф80×30mm，加料160g，硫化温度124℃，硫化时间30分钟；二段硫化发泡条件为：模具尺寸ф120×50mm，硫化温度140℃，硫化时间35分钟；烘箱90℃热处理6小时定型，得到发泡材料。发泡材料的密度为0.26g/cm3，压缩应变为15%、38%、50%时的载荷为150N、485N、875N，室温压缩40%×48小时的压缩永久变形率为11%。实施例2取110-2乙烯基硅橡胶500g、气相法白炭黑300g，在捏合机中捏合45分钟，然后烘箱中198℃热处理2小时，取出并冷却至室温；使用开炼机返炼上述混炼胶并加入2，4-二氯过氧化苯甲酰2.5g、2，5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷1.5g、偶氮二甲酰胺21g和尿素13g，加料完毕后薄通10遍，加入201甲基硅油30g，加料完毕后薄通10遍下片，停放24小时。使用平板硫化机模压硫化发泡成型，模具及加料量同实施例1，一段硫化发泡条件为温度127℃、时间15分钟，二段硫化发泡条件为温度160℃、时间60分钟，烘箱95℃热处理5.5小时定型，得到发泡材料。实施例2发泡材料的密度为0.24g/cm3，压缩应变为15%、38%、50%时的载荷为90N、306N、580N，室温压缩40%×48小时的压缩永久变形率为11%。实施例3取110-1乙烯基硅橡胶500g、沉淀法白炭黑225g，在捏合机中捏合30分钟，然后烘箱中200℃热处理2.5小时，取出并冷却至室温；使用开炼机返炼上述混炼胶并加入过氧化苯甲酰1.7g、二叔丁基过氧化物2g、偶氮二甲酰胺10g和尿素17g，加料完毕后薄通10遍，加入201甲基硅油40g，加料完毕后薄通10遍下片，停放24小时。使用平板硫化机模压硫化发泡成型，模具及加料量同实施例1，一段硫化发泡条件为温度123℃、时间25分钟，二段硫化发泡条件为温度148℃、时间40分钟，烘箱100℃热处理5小时定型，得到发泡材料。发泡材料的密度为0.25g/cm3，压缩应变为15%、38%、50%时的载荷为95N、355N、634N，室温压缩40%×48小时的压缩永久变形率为13%。实施例4取110-1乙烯基硅橡胶500g、气相法白炭黑125g，在捏合机中捏合30分钟，然后烘箱中195℃热处理2.5小时，取出并冷却至室温；使用开炼机返炼上述混炼胶并加入过氧化双对氯苯甲酰1.25g、过氧化二异丙苯3.5g、偶氮二甲酰胺22.5g和尿素12.5g，加料完毕后薄通10遍，加入250-30苯基硅油12.5g，加料完毕后薄通10遍下片，停放24小时。使用平板硫化机模压硫化发泡成型，模具及加料量同实施例1，一段硫化发泡条件为温度128℃、时间28分钟，二段硫化发泡条件为温度143℃、时间40分钟，烘箱115℃热处理3.5小时定型，得到发泡材料。发泡材料的密度为0.26g/cm3，压缩应变为15%、38%、50%时的载荷为142N、470N、860N，室温压缩40%×4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅橡胶发泡材料，采用两段模压硫化发泡工艺制备，物料的质量组成至少包括：硅橡胶                 100份，补强剂                 20~60份，硫化剂A                0.2~0.5份，硫化剂B                0.3~1.0份，发泡剂                 2~7份，助发泡剂               2~4份，调节剂                 0~10份；所述硅橡胶为乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种；硫化剂A为过氧化苯甲酰、过氧化双对氯苯甲酰、2,4‑二氯过氧化苯甲酰中的一种；硫化剂B为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5‑二甲基‑2,5‑二叔丁基过氧化己烷中的一种；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺中的一种；助发泡剂为尿素、尿素脂中的一种；调节剂为甲基硅油、苯基硅油中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶发泡材料，采用两段模压硫化发泡工艺制备，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂20~60份，硫化剂A0.2~0.5份，硫化剂B0.3~1.0份，发泡剂2~7份，助发泡剂2~4份，调节剂0~10份；所述硅橡胶为乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种；硫化剂A为过氧化苯甲酰、过氧化双对氯苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰中的一种；硫化剂B为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷中的一种；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺中的一种；助发泡剂为尿素、尿素脂中的一种；调节剂为甲基硅油、苯基硅油中的一种。2.根据权利要求1所述的硅橡胶发泡材料，物料的质量组成至少包括：优化组分硅橡胶100份，补强剂25~45份，硫化剂A0.25~0.4份，硫化剂B0.4~0.7份，发泡剂2.5~4.5份，助发泡剂2.5~3.5份，调节剂2.5~10份。3.根据权利要求1所述的硅橡胶发泡材料，物料的质量组成至少包括：硅橡胶100份，补强剂25~50份，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，孙国华，李斌，肖勇，孙志勇，马卫东，杜华太，张春杰，张鲲，张颖异，温家亮，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37