一种耐磨疏水型半导体硅橡胶制造技术

本发明专利技术公开了一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取：80～100份硅橡胶生胶，20～25份改性填料，1～5份硫化剂，2～3份偶联剂，3～5份阻燃剂和6～15份改性二氧化硅，将硅橡胶生胶与偶联剂混合于真空捏合机中，并向真空捏合机中依次加入改性填料，改性二氧化硅和阻燃剂，于温度为150～160℃的条件下，真空混炼2～4h后，得混合料，将混合料与硫化剂混合，于温度为180～200℃的条件下混合硫化20～30min后，得耐磨疏水型半导体硅橡胶。本发明专利技术技术方案制备的耐磨疏水型半导体硅橡胶具有优异的疏水性和耐磨性能的特点，在高分子材料制备技术行业的发展中具有广阔的前景。

A Wear Resistant Hydrophobic Semiconductor Silicone Rubber

The invention discloses a wear-resistant hydrophobic semiconductor silicone rubber, which belongs to the technical field of macromolecule materials. According to the weight, 80-100 phr of raw silicone rubber, 20-25 phr of modified filler, 1-5 phr of vulcanizing agent, 2-3 phr of coupling agent, 3-5 phr of flame retardant and 6-15 phr of modified silicon dioxide were weighed in turn. Silicone rubber raw rubber and coupling agent were mixed in vacuum kneader, and modified filler was added to vacuum kneader sequentially. Modified silicon dioxide and flame retardant were added at 150-160 C. Under the condition of vacuum mixing for 2-4 hours, the mixture was obtained. The mixture was mixed with vulcanizing agent and vulcanized at 180-200 C for 20-30 minutes, then the wear-resistant and hydrophobic semiconductor silicone rubber was obtained. The abrasion-resistant hydrophobic semiconductor silicone rubber prepared by the technical scheme of the invention has excellent hydrophobicity and abrasion resistance, and has broad prospects in the development of the polymer material preparation technology industry.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨疏水型半导体硅橡胶
本专利技术公开了一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，属于高分子材料

技术介绍
硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外，硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性，因此在医用领域应用广泛。硅橡胶分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。而传统的半导体硅橡胶还存在疏水性和耐磨性能无法进一步提高的缺点，因此，如何改善传统半导体硅橡胶疏水性和耐磨性能无法进一步提高的缺点，以求探索研制出具有良好综合性能的半导体硅橡胶是待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统半导体硅橡胶疏水性和耐磨性能无法进一步提高的缺点，提供了一种耐磨疏水型半导体硅橡胶。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，是由以下重量份数的原料组成：80～100份硅橡胶生胶，20～25份改性填料，1～5份硫化剂，2～3份偶联剂，3～5份阻燃剂；所述耐磨疏水型半导体硅橡胶还包括硅橡胶生胶质量0.08～0.15倍的改性二氧化硅；所述改性填料的制备方法为：将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.2：4.0～1.5：4.0混合，研磨，煅烧，得预处理粉末，将预处理粉末经研磨后，再次煅烧，出料，洗涤干燥，得混合粉末，将混合粉末与氧化石墨烯按质量比2：1～4：1混合，并加入混合粉末质量0.1～0.2倍的没食子酸和混合粉末质量8～10倍的水，超声分散后，搅拌反应，过滤，干燥，得改性填料；所述改性二氧化硅的制备方法为将二氧化硅与去离子水按质量比1：250～1：320混合，超声分散后，调节pH至4.0，得二氧化硅分散液，将二氧化硅分散液与硅烷偶联剂KH-550按质量比2：1～4：1混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得改性二氧化硅。所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶，二甲基硅橡胶生胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶或氟硅橡胶生胶中任意一种，优选为甲基乙烯基硅橡胶生胶。所述硫化剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰或过氧化对甲基苯甲酰中任意一种。所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560，硅烷偶联剂KH-570或硅烷偶联剂KH-550中任意一种。所述阻燃剂为三氧化二锑，氢氧化镁或氢氧化铝中任意一种。所述煅烧温度为800～880℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术在制备耐磨疏水型半导体硅橡胶时加入改性填料和改性二氧化硅，首先，改性填料中使用混合粉末对氧化石墨烯进行改性，并在后续处理中使用没食子酸对氧化石墨烯进行还原，一方面，在用混合粉末对氧化石墨烯进行改性后，混合粉末中具有片层结构的有效成分可吸附于氧化石墨烯表面，从而在加入产品中后可使产品的耐磨性提高，另一方面，使用没食子酸对氧化石墨烯进行还原后，没食子酸分子中苯环结构单元能与石墨烯间能形成π–π共轭相互作用，被吸附在石墨烯表面作为稳定剂，并使石墨烯具有较强负电性，进而使改性填料均匀分布于产品中，使产品的耐磨性进一步提高，其次，二氧化硅在改性后，可在二氧化硅表面接枝氨基，从而在加入产品中后，可均匀分布于产品中，使产品的耐磨性提高，并且由于接枝氨基后的二氧化硅表面带有正电荷可与改性填料发生静电吸附，从而在改性填料表面形成乳突结构，进而在产品表面形成纳米凸起，使产品的疏水性进一步提高。具体实施方式将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.2：4.0～1.5：4.0混合于研磨机中，研磨1～2h后，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料于温度为800～850℃的条件下煅烧12～13h后，得预处理粉末，将预处理粉末经研磨机研磨40～80min后，再次于温度为800～850℃的条件下煅烧10～12h后，出料，得混合粉末坯料，将混合粉末坯料分别用质量分数为8～15%的盐酸和去离子水个洗涤5～8次后，于温度为60℃的条件下干燥2～3h，得混合粉末，将混合粉末与氧化石墨烯按质量比2：1～4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入混合粉末质量0.1～0.2倍的没食子酸和混合粉末质量8～10倍的水，于频率为45～65kHz的条件下，超声分散40～60min后，并于温度为85～90℃，转速为300～400r./min的条件下，搅拌反应3～4h后，过滤，得滤饼，将滤饼于温度为60～70℃的条件下干燥3～4h后，得改性填料；将二氧化硅与去离子水按质量比1：250～1：320混合于烧瓶中，于频率为50～60kHz的条件下超声分散10～30min后，用质量分数为8～12%的冰醋酸调节烧瓶内物料的pH至4.0，得二氧化硅分散液，将二氧化硅分散液与硅烷偶联剂KH-550按质量比2：1～4：1混合，控制硅烷偶联剂KH-550加入温度为80～85℃，待混合安全后，于温度为35～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌反应4～5h后，过滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料于温度为70～85℃的条件下干燥1～2h后，得改性二氧化硅；按重量份数计，依次称取：80～100份硅橡胶生胶，20～25份改性填料，1～5份硫化剂，2～3份偶联剂，3～5份阻燃剂和6～15份改性二氧化硅，将硅橡胶生胶与偶联剂混合于真空捏合机中，并向真空捏合机中依次加入改性填料，改性二氧化硅和阻燃剂，于温度为150～160℃的条件下，真空混炼2～4h后，得混合料，将混合料与硫化剂混合，于温度为180～200℃的条件下混合硫化20～30min后，得耐磨疏水型半导体硅橡胶。所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶，二甲基硅橡胶生胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶或氟硅橡胶生胶中任意一种，优选为甲基乙烯基硅橡胶生胶。所述硫化剂为过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰或过氧化对甲基苯甲酰中任意一种。所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560，硅烷偶联剂KH-570或硅烷偶联剂KH-550中任意一种。所述阻燃剂为三氧化二锑，氢氧化镁或氢氧化铝中任意一种。所述煅烧温度为800～880℃。将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.5：4.0混合于研磨机中，研磨2h后，得预处理粉末坯料，将预处理粉末坯料于温度为850℃的条件下煅烧13h后，得预处理粉末，将预处理粉末经研磨机研磨80min后，再次于温度为850℃的条件下煅烧12h后，出料，得混合粉末坯料，将混合粉末坯料分别用质量分数为15%的盐酸和去离子水个洗涤8次后，于温度为60℃的条件下干燥3h，得混合粉末，将混合粉末与氧化石墨烯按质量比4：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入混合粉末质量0.2倍的没食子酸和混合粉末质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，是由以下重量份数的原料组成：80～100份硅橡胶生胶，20～25份改性填料，1～5份硫化剂，2～3份偶联剂，3～5份阻燃剂；其特征在于，所述耐磨疏水型半导体硅橡胶还包括硅橡胶生胶质量0.08～0.15倍的改性二氧化硅；所述改性填料的制备方法为：将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.2：4.0～1.5：4.0混合，研磨，煅烧，得预处理粉末，将预处理粉末经研磨后，再次煅烧，出料，洗涤干燥，得混合粉末，将混合粉末与氧化石墨烯按质量比2：1～4：1混合，并加入混合粉末质量0.1～0.2倍的没食子酸和混合粉末质量8～10倍的水，超声分散后，搅拌反应，过滤，干燥，得改性填料。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，是由以下重量份数的原料组成：80～100份硅橡胶生胶，20～25份改性填料，1～5份硫化剂，2～3份偶联剂，3～5份阻燃剂；其特征在于，所述耐磨疏水型半导体硅橡胶还包括硅橡胶生胶质量0.08～0.15倍的改性二氧化硅；所述改性填料的制备方法为：将碳酸钾与二氧化钛按摩尔比1.2：4.0～1.5：4.0混合，研磨，煅烧，得预处理粉末，将预处理粉末经研磨后，再次煅烧，出料，洗涤干燥，得混合粉末，将混合粉末与氧化石墨烯按质量比2：1～4：1混合，并加入混合粉末质量0.1～0.2倍的没食子酸和混合粉末质量8～10倍的水，超声分散后，搅拌反应，过滤，干燥，得改性填料。2.根据权利要求1所述的一种耐磨疏水型半导体硅橡胶，其特征在于：所述改性二氧化硅的制备方法为将二氧化硅与去离子水按质量比1：250～1：320混合，超声分散后，调节pH至4.0，得二氧化硅分散液，将二氧化硅分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菊花，刘侠，宋宇星，
申请(专利权)人：佛山朝鸿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44