一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶及其制备方法技术

一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶及其制备方法，特征在于利用纳米二氧化硅作为补强剂，产品的强度、耐磨性、抗拉强度、抗折性、抗老化性等性能均明显提高，并且与炭黑相比，可以改变颜色并保色效果优异。并且利用硅烷偶联剂KH‑570对二氧化硅进行表面改性，使二氧化硅可以在硅橡胶中能够更好的分散，以提高硅橡胶的交联密度和拉伸性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及硅橡胶领域，特别是涉及具有良好防水性的高性能硅橡胶橡胶及其制备方法。
技术介绍
在水中，人们进行各种作业多有不便，因此，在不久的将来使用机器进行水下作业将成为常态。但如今水下作业的机器由于金属材料的锈蚀导致漏水使得昂贵的水下机器报废，因此，寻找能够适应这种特殊作业环境的新材料就显得十分必要！硅橡胶不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定。最适合用来制作仿生外皮，其防水性可以保护机械内部电路不受侵害，通过添加的补强剂也可以加强橡胶的性能，便于机械运动时所需。加入纳米二氧化硅可有效提高橡胶产品的强度、耐磨性、抗拉强度、抗折性、抗老化性等性能，但是白炭黑的表面活性羟基对硅橡胶分子的物理化学吸附而产生的胶料变硬、可塑性下降、逐渐丧失工艺性能。单加入纳米二氧化硅会导致胶料结构化，使胶料变硬，效果不理想，因此还需要进一步对其结构控制使之钝化而达到抗结构化目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶的制备方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶的制备方法：步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，加入各类配合剂，其中，配合剂的加料顺序为：平均直径为23nm，比表面积为235m2/g的气相法纳米二氧化硅60g、尺寸为1000目的滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包，下片步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30min，压力为10MPa。本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：(1)在硅橡胶中引进二氧化硅和滑石粉，一方面利用滑石粉作为强化改质填充剂，增加产品形状的稳定、张力强度、剪切强度等特点；另一方面利用二氧化硅辅助，提高产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能的极限，使制得的橡胶体系形成杂化网络，极大地提高了橡胶的整体性能。(2)通过气相法二氧化硅和KH570两种填料的配比，得到防水性、抗拉伸和抗撕裂性能更加优异的橡胶材料。附图说明：图1为含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶的制备工艺流程具体实施方式：步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，加入各类配合剂，其中，配合剂的加料顺序为：平均直径为23nm，比表面积为235m2/g气相法纳米二氧化硅60g、尺寸为1000目的滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包，下片步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30分钟，压力为10MPa。得到含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶，并对硅橡胶进行拉伸、撕裂、压缩和吸水率测试，其中，拉伸、撕裂和压缩分别按照国标GB/T528-2009、GB/T529-2008和GB/T7757-1997来执行，吸水率按如下条件测试：直径12mm、厚1.4mm试片，浸入18±2℃的去离子，24h，测量浸水前后体积的变化率。通过以下实例对本专利技术专利进一步说明实施例1步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，加入各类配合剂，其中，配合剂的加料顺序为：平均直径为23nm，比表面积为235m2/g气相法纳米二氧化硅60g、尺寸为1000目的滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包，下片步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30min，压力为10MPa。制备流程如图1所示。测得拉伸强度为6.5N/mm2，撕裂强度为18.65N/mm，吸水后体积变化率为2％。对比例1步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，加入各类配合剂，其中，配合剂的加料顺序为：平均直径为15nm，比表面积为280m2/g气相法纳米二氧化硅60g、尺寸为1250目的滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包，下片步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30min，压力为10MPa。测得拉伸强度为2.5N/mm2，撕裂强度为13.44N/mm，吸水后体积变化率为8％。对比例2步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，加入各类配合剂，其中，配合剂的加料顺序为：平均直径为30nm，比表面积为1600m2/g气相法纳米二氧化硅60g、尺寸为500目的滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包，下片步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30min，压力为10MPa。测得拉伸强度为1.8N/mm2，撕裂强度为9.53N/mm，吸水后体积变化率为10％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶，其特征在于用以下步骤制备得到：步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，依次加入气相法纳米二氧化硅60g、滑石粉40g、硅氮烷16g、KH570 0.8g，捣胶30min，打4次三角包后下片。步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4‑二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30分钟，压力为10MPa。

【技术特征摘要】
1.一种含纳米二氧化硅的防水性硅橡胶，其特征在于用以下步骤制备得到：步骤一：混炼将200g甲基乙烯基硅橡胶在开炼机上进行包辊，依次加入气相法纳米二氧化硅60g、滑石粉40g、硅氮烷16g、KH5700.8g，捣胶30min，打4次三角包后下片。步骤二：热处理将混合均匀的橡胶放入160℃的烘箱中加热1h。步骤三：返炼将加热后的橡胶取出，冷却至常温，将橡胶放在开炼机上返炼20min后加入硫化剂2，4-二氯过氧化苯甲酰1g，混合5min。步骤四：硫化将胶料在120℃的平板硫化机上硫化30分钟，压力为10MPa。2.根据权利要求1所述的含有纳米二氧化硅的防水性硅橡胶，其特征为纳米二氧化硅的平均直径为23nm，比表面积为235m2/g。3.根据权利要求1所述的含有纳米二氧化硅防水性硅橡胶，其特征为滑石...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华进，吴文祥，张成骁，汤思扬，孔玥，程建雯，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32