一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温型高温硫化硅橡胶，按质量份数计包括以下组分：生胶100份、补强填料10‑100份、纳米级耐热填料1‑100份、微米级耐热填料1‑100份、小分子耐热剂0.5‑20份、结构化控制剂3‑15份、填料表面处理剂1‑10份、耐热型表面处理剂0.1‑10份、内脱模助剂0.1‑10份。本发明专利技术耐高温型高温硫化硅橡胶适合模压、挤出、注射等多种制品成型工艺，可成型各种形状的耐高温工器件。产品硫化后耐高温效果优异，并可以通过同步调整配方和工艺调整硬度，满足不同环境的使用要求，并且可在长时间高温环境保持良好的机械性能，保护工作环境，保持设备平稳运行。

High temperature resistant high temperature vulcanized silicone rubber and preparation method thereof

The invention relates to a high temperature resistant high temperature vulcanized silicone rubber, according to the mass fraction meter comprises the following components: 100, rubber reinforcing filler 10 100 nano fillers, 100 micron, 1 fillers 1 100, small molecular heat resistant agent 0.5 20 copies, structured control 3 agent 15, filler surface treatment agent 1 10, heat-resistant surface treatment agent 0.1 10 copies, 10 copies of the release agent 0.1. The high temperature resistant vulcanized silicone rubber of the invention is suitable for molding, extruding, injection, etc. the forming process of the high temperature vulcanized silicone rubber can form the high temperature resistant device of various shapes. The product after high temperature vulcanization and good effect, and can adjust the formula and process adjustment of synchronous hardness, meet the requirements of the use of different environments, and can maintain good mechanical properties in high temperature environment for a long time, the environmental protection work, keep the equipment running smoothly.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法
本专利技术属于有机硅混炼胶的
，具体是涉及一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
高温硫化硅橡胶是以线性高摩尔质量的硅橡胶为基础聚合物，混入补强剂、填料、结构控制剂等，在加热、加压条件下硫化成弹性体。硅橡胶是综合性能优异的弹性体，有很多独特性质，包括优异的耐候性、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性、耐化学药品、高透气性及生物惰性，将某些具备特殊性质的填料与硅橡胶混炼成型，则更能突出硅橡胶的优异性质。通常情况下，硫化成型的硅橡胶可在150℃下连续永久使用，当温度超过200℃时，可在短时间内连续使用，当温度超过300℃时，材料的性能急剧下降，失去应用价值。随着科技的进步，电子电器设备工作环境日趋复杂苛刻，特别是国防和尖端技术的发展，对材料的耐温性提出了越来越严格的要求，因此材料的耐热性则成为研究热点。在已公布的研究和生产中，有以下两种方法提高混炼胶的耐热性：1、改变硅橡胶的本体结构来提高混炼胶的耐热性，具体是在主链或者侧链上引入苯基或者其他防降解基团，从本体上提高硅橡胶的耐热性。包括以苯基硅橡胶、亚苯基硅橡胶或者氟硅橡胶为主体生产的混炼胶。上述特种硅橡胶所需要的原料稀少、需要特殊的生产工艺及设备、生产成本昂贵，鉴于目前工业技术所限，产品稀少且价格昂贵而得不到广泛的推广和应用。与此同时，引入苯基等特殊基团后，硅橡胶与填料的相容性降低，增加了生产混炼胶的难度。2、通过大量填充某种单一耐热性粉体提高混炼胶的耐热性，常用粉状耐热剂包括氧化铈、氧化铁、氢氧化铁、氧化锌等，该方法可以小幅度提高混炼胶耐热性，耐热范围有限，在300℃环境下，老化衰减超过60%。同时因混炼胶体系中存在很大比重的重粉，导致混炼胶综合性能大幅下将。因此，提出本专利技术。
技术实现思路
针对现有技术的上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法，将纳米级耐热粉与微米级耐热粉按比例配合使用，并复配具有耐热结构的反应型小分子的高温硫化硅橡胶，亦称耐高温型混炼胶，在硫化成型后保持了常规混炼胶的机械强度，可根据实际需要调节机械强度，同时具有耐高温性能，可以在300℃工作环境中保持良好的使用性能，并长时间使用，且生产工艺简单易操作、原料易得、价格低廉。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种耐高温型高温硫化硅橡胶，按质量份数计包括以下组分：生胶100份、补强填料5-100份、纳米级耐热填料1-100份、微米级耐热填料1-100份、低分子耐热剂0.5-20份、结构化控制剂3-15份、填料表面处理剂1-10份、耐热型表面处理剂0.1-10份、内脱模助剂0.1-10份。所述的生胶为乙烯基封端或甲基封端线性聚有机硅硅氧烷，其分子量为500000-800000g/mol，乙烯基含量为0.03-5mol%。所述生胶为两种或两种以上不同乙烯基含量的线性高摩尔质量聚有机硅硅氧烷的混合物。所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、硅藻土、超细硅微粉、纳米碳酸钙、石英粉、硅酸锆、钛白粉、高岭土中的一种或几种。为减少白炭黑表面羟基数量，可在混炼过程中进行表面处理，也可提前单独表面预处理。所述的纳米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000nm。所述的微米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000μm。所述的低分子耐热剂为含苯基或亚苯基的网络状交联的硅氧烷化合物，所述的含苯基或亚苯基的网络状交联的硅氧烷化合物为苯基甲基硅树脂、苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、苯基MQ硅树脂、含苯基的笼形倍半硅氧烷或聚苯基倍半硅氧烷中的一种或者几种。所述的结构化控制剂为羟基硅油、二元醇、二有机基环硅醚、六甲基二硅氮烷或环硅氮烷中的一种或几种，且结构化控制剂的粘度为20-50mPa·s。结构化控制剂的选择需参考填料表面处理剂的选择、处理工艺、及填料表面处理程度。所述的填料表面处理剂为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、环氧基三乙氧基硅烷、环氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基甲基二乙氧基硅烷其中的一种或几种。在线生产时，应根据实际选用的表面处理剂、填料处理量、处理程度综合考虑选用不同的时间及温度。所述的耐热型表面处理剂为含苯基的低分子量硅氧烷，所述含苯基的低分子量硅氧烷为二苯基硅二醇、八苯基环四硅氧烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷或二苯基二乙氧基硅烷其中的几种或一种。所述的内脱模助剂为脂肪盐、脂肪酸或脂肪醇中的至少一种或多种。优选为脂肪盐。一种耐高温型高温硫化硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：以线性高摩尔质量聚有机硅氧烷作为基础聚合物，辅以补强填料、耐热填料、耐热型表面处理剂、低分子耐热剂、填料表面处理剂、内脱模助剂，经过剪切搅拌、高温密炼、开炼和过滤制备而成。硫化成型时添加1-5%的硫化剂，所述的硫化剂为过氧化物硫化剂或铂金硫化剂。本专利技术耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法具有如下有益效果：1、本专利技术将纳米级和微米级的粉体耐热剂复配，作为主耐热剂，在少量添加的前提下，复配好不同粒径耐热粉体的比例，令其充分发挥耐热粉体的尺寸效应，在保证了混炼胶机械强度的同时，提高了混炼胶耐热性；2、本专利技术引入具有耐热结构的反应型小分子，在混炼过程，将其与主耐热剂和硅橡胶发生反应，进一步提高和巩固混炼胶耐热性。通过该方法制备的耐热型高温硫化硅橡胶，在保证了混炼胶强度的前提下，耐热性能良好，在300℃条件下，老化衰减低于40%。同时原料易得，工艺简单，易于普遍生产和推广。3、本专利技术适合模压、挤出、注射等多种制品成型工艺，可成型各种形状的密封件、硅胶辊、热压腹膜、硅胶模具、管材等。产品制备流程简单、成本低廉，成型后的制品耐高温性能优异，可在高温环境长时间工作，并保持良好的硬度、弹性、抗撕强度和拉伸强度。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例1取100份生胶，4份羟基硅油、0.4份硬脂酸、2份乙烯基甲基二甲氧基硅烷、20份比表面积为150m2/g的白炭黑，密炼均匀后，150℃热处理30min后，加入5份纳米级氧化铁，15份微米级的氢氧化铁，2份甲基苯基硅树脂、1份二苯基硅二醇，密炼均匀后，200℃热处理40min，真空1h，脱除低分子，冷却出料。实施例2前期步骤同实施例1，热处理后加入5份纳米级氧化铁，10份微米氢氧化铁，2份苯基MQ硅树脂、1份苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于按质量份数计包括以下组分：生胶 100份、补强填料5‑100份、纳米级耐热填料1‑100份、微米级耐热填料1‑100份、低分子耐热剂0.5‑20份、结构化控制剂3‑15份、填料表面处理剂1‑10份、耐热型表面处理剂0.1‑10份、内脱模助剂0.1‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于按质量份数计包括以下组分：生胶100份、补强填料5-100份、纳米级耐热填料1-100份、微米级耐热填料1-100份、低分子耐热剂0.5-20份、结构化控制剂3-15份、填料表面处理剂1-10份、耐热型表面处理剂0.1-10份、内脱模助剂0.1-10份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于：所述的生胶为乙烯基封端或甲基封端线性聚有机硅硅氧烷，其分子量为500000-800000g/mol，乙烯基含量为0.03-5mol%。3.根据权利要求2所述的一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于：所述生胶为两种或两种以上不同乙烯基含量的线性高摩尔质量聚有机硅硅氧烷的混合物。4.根据权利要求1所述的一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于：所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、硅藻土、超细硅微粉、纳米碳酸钙、石英粉、硅酸锆、钛白粉、高岭土中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于：所述的纳米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000nm。6.根据权利要求1所述的一种耐高温型高温硫化硅橡胶，其特征在于：所述的微米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000μm。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟繁茹，赵海洋，吴忆南，
申请(专利权)人：浙江恒业成有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33