一种混炼硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于硅橡胶领域，公开了一种混炼硅橡胶，包括以下重量份组分：混炼胶母胶一100份，二氧化钛0.5‑3份，耐老化助剂1‑10份，阻燃混合物1‑6份，石英粉3‑12份，硅藻土1‑8份，耐溶剂助剂1‑8份。本发明专利技术的目的在于提供一种长期耐老化性、阻燃性、耐油性、耐溶剂、耐浸水击穿电压、机械性能都明显增强且同时达到较佳效果并能满足新能源汽车电缆行业要求的混炼硅橡胶及其制备方法。

A mixed silicone rubber and its preparation method

The invention belongs to the field of silicon rubber, discloses a mixed silicone rubber, which comprises the following components: the weight of a parent compound gum 100 copies, 3 copies of the 0.5 titanium dioxide, anti-aging agent 1 10 copies, 6 copies of a mixture of 1 flame retardant, quartz powder 3 12 copies, 8 copies of 1 diatomite solvent, auxiliary agent 1 8. The purpose of the invention is to provide a long-term aging resistance, flame resistance, oil resistance, solvent resistance, mechanical properties, water breakdown voltage were significantly enhanced and also achieves a better effect and can meet the needs of the new energy automotive cable industry silicone rubber and its preparation methods of preparing mixed requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种混炼硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及硅橡胶领域，特别是一种混炼硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
汽车是现代工业文明的象征之一，也是推动一国经济发展的重要引擎，更是体现着一国的综合国力水平。20世纪末期，随着全球石油资源日趋枯竭，大气环境污染日益严重，以及温室效应凸显的态势，对人类社会与经济的可持续发展带来了不容忽视的影响。近年来，随着科学技术的进步，以节能、环保、安全为终极目标的电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池电动汽车的研发与应用已成为全世界各国汽车产业发展的重点。美国、德国和日本等国都积极展开了新能源汽车产业发展的实践。各国政府及汽车公司普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主要方向，发展新能源汽车产业将是解决此问题的最佳途径。发展新能源汽车产业可以降低我国对石油资源的依赖，确保我国的国家安全，同时可以保护我国的环境，保持经济的可持续发展，实现经济的快速增长和产业的成功转型。从汽车工业的发展来看，新能源汽车产业的迅速发展是不可逆转的趋势。新能源汽车电缆属于特种电缆，技术水平要求相对较高。比如，电动汽车充电需要充电电缆来连接汽车与电源，电缆是充电系统中比较关键的一部分，直接影响电动汽车充电的安全性。充电电缆作为连接电动汽车与充电桩之间的电流载体，安全问题一直是人们比较关注的，既需要进行两者之间的信息传输，又要对充电进行控制。电缆长期暴露在室外，在使用过程中，会遇到各种恶劣的自然环境，包括较大昼夜温差变化、日光照射、风化、潮湿、酸雨、冰冻和海水等，这些自然环境会严重影响充电电缆的寿命和使用性能，甚至降低充电电缆的可靠性和安全性，造成财产损失和人身伤害。因此要在保证优良的绝缘性能基础上，具有优良的防水、耐酸碱、耐老化、耐油、耐候、低烟阻燃、环保无害等性能。由于使用灵活，难免会存在人为弯曲、扭曲、拖拉等现象，极易造成机械损伤；同时，充电电缆可能会受到人为造成的酸碱溶液的浸泡，影响电缆材料的性能，对充电电缆造成损伤。因此还要要求电缆有优异的柔软性、曲挠性、耐磨性、机械性能。目前，用在新能源汽车电缆上主要有聚氨酯、硅橡胶、乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶等作为绝缘和护套的材料。聚氨酯材料的强度和耐磨性能最好，但是也比较硬，弹性较差；乙丙橡胶材料允许的工作温度在(-40～+150℃)，是饱和非极性材料，具有很高的耐化学药品性、耐低温、耐臭氧性、耐油性，还具有优良的耐水性、耐热水蒸气性、电绝缘性能等，但其耐热性不够好；氯化聚乙烯橡胶材料具有很好的耐热性、耐老化性、耐燃性、耐臭氧性和抗撕裂，但其弹性、加工性、耐油性等较差；硅橡胶材料耐寒性和耐热性非常好，可在(-50～+250℃)的范围内长期使用还能保持橡胶弹性，有很好的憎水性、电绝缘性、耐疲劳性、耐臭氧性、抗冲击性，也可以长期在日光下暴露使用，但其抗拉性差、伸长率不足、混料不易下片，且价格较高。整体而言，由于硅橡胶的综合性能非常优异，使其在新能源汽车电缆中得到广泛应用，尤其是对耐高低温性能要求较高的电缆。但是，一般的硅橡胶材料性能还无法完全满足新能源电缆的使用要求，不能保证新能源电缆的安全运行及寿命，主要体现在硅橡胶的长期耐老化性能、耐油、耐溶剂、耐浸水击穿电压、阻燃性、机械性能等重要性能的结合存在缺陷。现阶段的硅橡胶材料能做到撕裂强度高、阻燃性能好，但是撕裂强度高的材料耐长期老化性、耐酸碱性、耐油性、耐溶剂、耐磨、耐浸水击穿电压等性能较差；同时，阻燃性能好的材料耐长期老化性较差。因此，必须经过一些技术手段改良并平衡硅橡胶的耐长期老化性、阻燃性、机械性能(尤其是抗撕性)、耐酸碱性、耐油、耐电压、耐冲击、耐溶剂等性能才能满足行业要求。
技术实现思路
为了解决现阶段硅橡胶不能很好的平衡长期耐老化性、阻燃性、耐油性、耐溶剂、耐浸水击穿电压、机械性能等方面的缺点和不足，提供一种长期耐老化性、阻燃性、耐油性、耐溶剂、耐浸水击穿电压、机械性能都明显增强且同时达到较佳效果并能满足新能源汽车电缆行业要求的混炼硅橡胶及其制备方法。其具体方案为：一种混炼硅橡胶，其特征在于，包括以下重量份组分：混炼胶母胶一100份，二氧化钛0.5-3份，耐老化助剂1-10份，阻燃混合物1-6份，石英粉3-12份，硅藻土1-8份，耐溶剂助剂1-8份；所述的混炼胶母胶一由以下重量份组分组成：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑40～53份，处理型白炭黑3-15份、低粘度乙烯基硅树脂1-8份、结构化控制剂10～15份、乙烯基三乙氧基硅烷0.1-1份、脱模剂0.1-0.5份；其中，所述的甲基乙烯基硅橡胶由分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.03-0.05％的甲基乙烯基硅橡胶份数在80-88份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.08～0.23％的甲基乙烯基硅橡胶6-17份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为1.0～5.0％的甲基乙烯基硅橡胶2-6份组成。其中，本方案所指的低粘度乙烯基硅树脂是指运动粘度30-120CS，乙烯基含量3.5-5.5％的乙烯基硅树脂。在上述的混炼硅橡胶中，所述的阻燃混合物由以下重量份组分组成：硅橡胶母胶二100份，三唑类化合物0.8-1.5份，脱模剂0.5-1份，铂金化合物3-5份；所述的硅橡胶母胶二由以下重量份组分组成：分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.03-0.05％的乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶80-88份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.08-0.23％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶5-17份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为1.0-4.0％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶1-4份，分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为5-9.5％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶0.5-2份，气相法白炭黑27-35份、二甲基二乙氧基硅烷2-5份，六甲基二硅胺烷1-3.5份，动力粘度9000～13000mPa.s，乙烯基含量0.3-0.5％的乙烯基硅油0.5-2份，四甲基二乙烯基二硅氮烷0.02-0.08份，纯净水0.5-2份，脱模剂0.5-0.8份。需要说明的是：本专利技术的阻燃混合物的阻燃机理为：铂化合物通过催化作用，在高温下使硅橡胶的侧链有机基团发生交联反应，提高交联密度，从而提高硅橡胶分子的热稳定性，防止其进一步分解；而且有利于增加燃烧后残留物的含量，促进陶瓷层的形成，进而隔绝空气，使火焰熄灭；因此，在燃烧过程中由于铂化合物引发生成的交联结构大大抑制了阻燃硅橡胶材料的热降解，起到阻燃作用。在硅橡胶中单独使用铂化合物阻燃剂时只能产生很小甚至没有阻燃作用；但将铂化合物阻燃剂与炭黑、各种金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、三唑类化合物、硅树脂等配合使用时，可明显提高硅橡胶的阻燃性。在上述的混炼硅橡胶中，所述的三唑类化合物为苯并三唑、1-甲基三唑、5,6-二甲基三唑、2-苯基苯并三唑之一。在上述的混炼硅橡胶中，铂金化合物由以下重量份组分组成：铂络合物0.8-2份，四甲基二乙烯基硅氮烷10-25份。在上述的混炼硅橡胶中，所述的混炼胶母胶一和硅橡胶母胶二中的脱模剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝之一或多种组合。在上述的混炼硅橡胶中，所述耐老化助剂为氧化铈、醋酸铈、草酸铈、硫酸铈、硝酸铈、碳酸铈中之一或组合；在上述的混炼硅橡胶中，所述的耐溶剂助剂为硅酸钙与氧化镁的组合物，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混炼硅橡胶，其特征在于，包括以下重量份组分：混炼胶母胶一100份，二氧化钛0.5‑3份，耐老化助剂1‑10份，阻燃混合物1‑6份，石英粉3‑12份，硅藻土1‑8份，耐溶剂助剂1‑8份；所述的混炼胶母胶一由以下重量份组分组成：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑40～53份，处理型气相白炭黑3‑15份、低粘度乙烯基硅树脂1‑8份、结构化控制剂10～15份、乙烯基三乙氧基硅烷0.1‑1份、脱模剂0.1‑0.5份；其中，所述的甲基乙烯基硅橡胶由分子量60‑80万，乙烯基摩尔含量为0.03‑0.05％的甲基乙烯基硅橡胶份数在80‑88份、分子量60‑80万，乙烯基摩尔含量为0.08～0.23％的甲基乙烯基硅橡胶6‑17份、分子量60‑80万，乙烯基摩尔含量为1.0～5.0％的甲基乙烯基硅橡胶2‑6份组成。

【技术特征摘要】
1.一种混炼硅橡胶，其特征在于，包括以下重量份组分：混炼胶母胶一100份，二氧化钛0.5-3份，耐老化助剂1-10份，阻燃混合物1-6份，石英粉3-12份，硅藻土1-8份，耐溶剂助剂1-8份；所述的混炼胶母胶一由以下重量份组分组成：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑40～53份，处理型气相白炭黑3-15份、低粘度乙烯基硅树脂1-8份、结构化控制剂10～15份、乙烯基三乙氧基硅烷0.1-1份、脱模剂0.1-0.5份；其中，所述的甲基乙烯基硅橡胶由分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.03-0.05％的甲基乙烯基硅橡胶份数在80-88份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.08～0.23％的甲基乙烯基硅橡胶6-17份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为1.0～5.0％的甲基乙烯基硅橡胶2-6份组成。2.根据权利要求1所述的混炼硅橡胶，其特征在于，所述的阻燃混合物由以下重量份组分组成：硅橡胶母胶二100份，三唑类化合物0.8-1.5份，脱模剂0.5-1份，铂金化合物3-5份；所述的硅橡胶母胶二由以下重量份组分组成：分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.03-0.05％的乙烯基封端甲基乙烯基硅橡胶80-88份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为0.08-0.23％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶5-17份、分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为1.0-4.0％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶1-4份，分子量60-80万，乙烯基摩尔含量为5-9.5％的甲基封端甲基乙烯基硅橡胶0.5-2份，气相法白炭黑27-35份、二甲基二乙氧基硅烷2-5份，六甲基二硅胺烷1-3.5份，动力粘度9000～13000mPa.s，乙烯基含量0.3-0.5％的乙烯基硅油0.5-2份，四甲基二乙烯基二硅氮烷0.02-0.08份，纯净水0.5-2份，脱模剂0.5-0.8份。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘汉新，成杨杰，陈桂忠，温关云，陶疆，黄文定，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，新安天玉有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33