一种硅橡胶材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种硅橡胶材料及其制备方法和用途，所述硅橡胶材料由100～190重量份α，ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷和100～180重量份增塑剂混合均匀得到的A组分和2～10重量份交联剂、10～40重量份增塑剂、1～5重量份硅烷偶联剂、0.5～3重量份催化剂和1～5重量份抗返原剂混合均匀得到的B组分经过混合、固化过程得到，通过在上述双组份硅橡胶中引入配比合理的抗返原剂和增塑剂，使得本发明专利技术制备的硅橡胶材料的断裂伸长率远远大于传统的双组份硅橡胶材料且有较强的耐高温性能，依此带来的合适的拉伸强度、硬度等力学性能使其适用于作为耐高温密封材料使用，而且，本发明专利技术制备的硅橡胶材料能够在20～70℃下进行交联固化，交联固化时间在30～200min，可操作时间≥30min，具有使用灵活，便于操作的优点。

A silicone rubber material and its preparation methods and uses

The invention relates to a silicon rubber material and its preparation method and application thereof, wherein the silicon rubber material consists of 100~190 portions of alpha, Omega two poly two methyl siloxane and 100~180 phr plasticizer mixed uniformly to obtain a A component and 2~10 parts by weight of crosslinking agent, plasticizer, 10~40 weight weight 1~5 a silane coupling agent, 0.5 to 3 parts by weight of catalyst and 1~5 parts by weight of anti B agent mixed group are obtained by mixing, curing process, the anti reversion agent and plasticizer by introducing the ratio in the two-component silicone rubber in a reasonable, the elongation of the silicone rubber material of the invention the preparation is far greater than the traditional two-component silicone rubber material and has strong heat resistance, suitable mechanical tensile strength and hardness properties can bring makes it suitable for use as a high temperature resistant sealing materials, and And, the silicone rubber material prepared by the invention can be cured at 20~70 DEG C, curing time is 30 ~ 200Min, the operating time of more than 30min, with the use of flexible, easy to operate.

【技术实现步骤摘要】
一种硅橡胶材料及其制备方法和用途
本专利技术属于聚合物制备领域，尤其涉及一种硅橡胶材料及其制备方法和用途。
技术介绍
硅橡胶是一种有机硅氧烷聚合产物，由于聚硅氧烷主链原子为硅原子和氧原子，不含有不饱和键如双键、三键或环等常见的刚性结构，为易于转动的柔性链。因此，由聚硅氧烷制得的硅橡胶材料具有玻璃化转变温度低，韧性好，抗冲击性好，密封性好等诸多优点，常用于低温环境的密封防水材料。然而，也正是因为主链缺少不饱和键，硅橡胶的交联固化需要通过引入硅烷偶联剂和交联剂实现，由于硅烷偶联剂和交联剂多为含有氨基、环氧基、酰氧基或烷氧基的硅氧烷，常见的通过硅烷偶联剂和交联剂交联得到的硅橡胶交联键强度比较弱，在固化过程中或处于湿热、高温的环境中时，交联键容易断裂，造成交联网络裂解，韧性和抗冲击性下降，硬度升高，橡胶变脆，密封性下降，上述过程也称作硫化返原过程，是在硅橡胶加工过程中需要竭力避免的情况。现有技术中为了避免硅橡胶的硫化返原，通常采用两种办法，即减少交联键的断裂和增大交联键的密度。减少交联键的断裂主要通过降低固化温度和引入含有较强键能的交联剂实现，然而，这两者通常是互相矛盾的，因为较强的键能通常需要高温引发反应，即使通过实验获得到合适的配方和加工条件，常用的低温固化方式，如利用异氰酸酯作为交联剂进行水汽固化等，需要较长的固化时间，一般需要6～24小时才能得到完全交联的硅橡胶，固化期间，震动、湿度、温度均有一定的影响，因而在实际产品中应用较少。常用的增大交联密度方法包括增大交联剂的量和使用双组份混合法等，出于成本的考虑和对性能的影响，引入大量的交联剂并不现实，而使用双组份混合法，即将活性较强的交联剂和单体分别放置，使用时充分搅拌混合，增大两个组分接触面积的同时，实现快速、充分的交联，是现有技术中避免硫化返原的主要方法。然而，双组份混合法也不可避免的存在一些缺陷，例如，交联剂活性过强会使得固化速度过快，减少混合的均匀程度和可操作时间，此外，交联剂活性较强，意味着交联键键能减小，使得产品的耐高温性能减弱。例如，CN104449548A公开了一种双组份硅橡胶密封胶，通过选用脱丙酮型硅烷交联剂和氨基硅烷偶联剂实现硅橡胶的双组份低温固化，固化过程的可操作时间小于10min，得到的硅橡胶在300℃老化试验下断裂伸长率＜200％。因此，出于综合因素考虑，本领域需要通过选用合适的交联剂或添加合适的助剂制备一种固化时间合适的双组份硅橡胶材料，且对于高温环境具有较强的耐受性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型双组份硅橡胶材料，所述硅橡胶材料在两组份充分混合后固化时间应较为合理，便于实际操作需要，所述硅橡胶需要较强的耐高温性能，且在高温环境中受硫化返原作用的影响较弱。为实现本专利技术目的，本专利技术采用双组份法制备硅橡胶材料，通过选用特定组分的A组分和B组分，将两者混合、固化得到本专利技术所述的硅橡胶材料。所述A组分按重量份数包括如下原料：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100～190份增塑剂100～180份所述B组分按重量份数包括如下原料：上述组分中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷作为功能性单体使用，其末端的羟基能够在催化剂的作用下与交联剂和硅烷偶联剂发生交联反应，增塑剂的加入可以在高分子链间引入小分子，减少高分子链纠缠，降低粘度，增强聚合物的韧性，提高固化过程中的可操作性，抗返原剂为具有多活性位点且抗氧化作用较强的化合物，能够补充交联原有交联键断裂产生的断键，抗返原剂的引入能够有效减少升温引起的交联点断裂，增强硅橡胶的耐高温老化性能。优选地，所述硅橡胶材料由A组分与B组分按10:1～2:1的重量比经过混合、固化过程得到，示例性地，A组分与B组分的重量比分别为9:1、8:1、6:1、4:1、3:1等。进一步优选地，所述A组分和B组分的重量比为6:1～3:1。优选地，所述A组分中α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为1000～80000cps，例如1100cps、1500cps、4000cps、800cps、11000cps、20000cps、40000cps、60000cps、70000cps、78000cps、79900cps等，进一步优选为2000～50000cps。优选地，所述A组分中还包括5～20重量份的耐高温添加剂，示例性地，A组分中耐高温添加剂的重量份为6、8、10、14、18、19等。优选地，所述高温添加剂包括Ⅷ族金属和稀土金属的氧化物或氢氧化物中的任意一种或至少两种的混合物。进一步优选地，所述耐高温添加剂包括羟基氧化铁、三氧化二铁、氧化铈中的任意一种或至少两种的混合物。优选地，所述A组分和B组分中增塑剂包括矿物油或硅油中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选为二甲基硅油或白矿油中的任意一种或两者的混合物。优选地，所述增塑剂的粘度为50～1000cps，例如51cps、55cps、80cps、100cps、200cps、500cps、600cps、800cps、940cps、990cps等。优选地，所述B组分中的交联剂包括烷氧基硅化合物中的任意一种或至少两种的混合物。进一步优选地，所述B组分中的交联剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。优选地，所述B组分中的硅烷偶联剂包括含有胺基、环氧基或酰氧基的烷氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物；进一步优选地，所述B组分中的硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。优选地，所述B组分中的催化剂包括有机锡催化剂中的任意一种或至少两种的混合物。进一步优选地，所述B组分中的催化剂包括二月桂酸二丁基锡、醋酸锡、二乙酰丙酮锡、乙酰乙酸乙酯锡中的任意一种或至少两种的混合物。优选地，所述B组分中的抗返原剂包括烯烃基二硅氮烷或钛酸酯中的任意一种或至少两种的混合物；进一步优选地，所述B组分中的抗返原剂包括六乙烯基二硅氮烷、六丙烯基二硅氮烷、钛酸四异丙酯中的任意一种或至少两种的混合物。本专利技术的目的之二在于提供一种如上所述的硅橡胶材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将A组分与B组份按10:1～2:1的重量比混合均匀，脱泡处理，交联固化，得到所述硅橡胶材料。优选地，所述混合均匀为使用搅拌机或均质器在800～1000转/min的转速下将A组分与B组分混合搅拌10～30min，示例性地，搅拌机或均质器的转速为810转/min、840转/min、860转/min、890转/min、910转/min、950转/min、980转/min等，混合搅拌的时间为11min、14min、16min、18min、22min、25min、26min、28min、29min等。优选地，所述脱泡处理为将A组分与B组分的混合物置于真空度10～400Pa的真空箱内抽真空5～10min，示例性地，真空箱的真空度为11Pa、20Pa、40Pa、80Pa、150Pa、200Pa、300Pa、350Pa、380Pa、395P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅橡胶材料，其特征在于，所述硅橡胶材料由A组分和B组分经过混合、固化过程得到；所述A组分按重量份数包括如下原料：α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷                               100～190份增塑剂                                                  100～180份所述B组分按重量份数包括如下原料：

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶材料，其特征在于，所述硅橡胶材料由A组分和B组分经过混合、固化过程得到；所述A组分按重量份数包括如下原料：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100～190份增塑剂100～180份所述B组分按重量份数包括如下原料：2.根据权利要求1所述的硅橡胶材料，其特征在于，所述硅橡胶材料由A组分与B组分按10:1～2:1的重量比经过混合、固化过程得到；优选地，所述A组分和B组分的重量比为6:1～3:1。3.根据权利要求1或2所述的硅橡胶材料，其特征在于，所述A组分中，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为1000～80000cps，优选为2000～50000cps；优选地，所述A组分中还包括5～20份的耐高温添加剂；优选地，所述高温添加剂包括Ⅷ族金属和稀土金属的氧化物或氢氧化物中的任意一种或至少两种的混合物；进一步优选地，所述耐高温添加剂包括羟基氧化铁、三氧化二铁、氧化铈中的任意一种或至少两种的混合物。4.根据权利要求1～3之一所述的硅橡胶材料，其特征在于，所述A组分和B组分中增塑剂均各自独立地选自矿物油或硅油中的任意一种或至少两种的混合物，优选为二甲基硅油和/或白矿油；优选地，所述增塑剂的粘度为50～1000cps。5.根据权利要求1～4之一所述的硅橡胶材料，其特征在于，所述B组分中的交联剂包括烷氧基硅化合物中的任意一种或至少两种的混合物；优选地，所述B组分中的交联剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。6.根据权利要求1～5之一所述的硅橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永军，刘延铸，林旭锋，胡国新，陈天广，周君东，孙鹏，
申请(专利权)人：东莞兆舜有机硅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44