一种食品级加成型室温硫化硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种食品级加成型室温硫化硅橡胶及其制备方法，属于食品级硅橡胶技术领域。所述硅橡胶包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶40～80份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油0.5～2.5份、端含氢硅油0.5～1.0份、铂催化剂2×10

A Food Grade Additive Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber and Its Preparation Method

The invention discloses a food grade additive room temperature vulcanized silicone rubber and a preparation method thereof, belonging to the technical field of food grade silicone rubber. The silicone rubber comprises the following components: vinyl silicone oil based rubber 40-80 phr, hydrogen content 0.75 wt% hydrogen silicone oil 0.5-2.5 phr, hydrogen end silicone oil 0.5-1.0 phr, platinum catalyst 2*10 phr.

【技术实现步骤摘要】
一种食品级加成型室温硫化硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及食品级硅橡胶
，具体涉及一种食品级加成型室温硫化硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
硅橡胶在有机硅产品及制成品中具有举足轻重的地位，未固化的硅橡胶是具有高摩尔质量的直链状聚硅氧烷，固化后的硅橡胶是具有网状交联结构的弹性体。硅橡胶的主链是由Si-O-Si键组成的，因此硅橡胶具有良好的生理惰性、良好的稳定性、耐腐蚀、耐老化、耐臭氧、耐辐射、耐候性以及良好的电性能等优异的特性。由于硅橡胶具有优良的综合性能和良好的技术经济效果，被广泛用于交通、机械工业、航空和宇航工业、电子电气、电器工业、化工、仪表、建筑业、医疗卫生以及日常生活中。近年来，科研人员成功研发了多种硅橡胶医疗用品，例如牙齿印模材料、硅胶防噪音耳塞、硅胶鼓膜修补片、硅胶胎头吸引器等、此外还有硅胶人造血管、人造气管、人造胸、人造心脏、人造骨、人造肺等，效果都十分显著。硅橡胶具有多种类型，根据其固化是否需要加热可以分为室温硫化型和高温(加热)硫化型；根据硅橡胶的物理状态可以分为液体型和固体型，固体硅橡胶加工前需要混炼，所以也称为混炼硅橡胶；根据硅橡胶硫化反应机理不同又可以分为加成型、缩合型和有机过氧化物引发型。高温硫化硅橡胶用于制造各种硅橡胶制品，室温硫化硅橡胶则主要作为粘接剂、灌封材料或模具使用。室温硫化硅橡胶也称为RTV胶，其最大的优点是不需要加热，在室温条件下就可以交联固化形成网状弹性体的一种硅橡胶，使用起来非常方便。室温硫化硅橡胶是有机硅硅橡胶产品的重要组成部分，通常被用作密封材料、黏合材料、防护涂料、制模材料和封装材料等。室温硫化硅橡胶的分子量较低，因此具有液体硅橡胶之称，它的物理形态一般为可以流动的流体或不可流动的粘稠状物。室温硫化硅橡胶一般通过添加白炭黑来补强后，可以使其拉伸强度达到1-6MPa。填充剂及改性剂的种类和添加量不同，可以制备得到弹性、硬度、触变性和流动性不同的硅橡胶，同时可以使硅橡胶具有其他特殊性能，如憎水或亲水性、阻燃、导电或绝缘性、耐腐蚀、耐老化性等。根据交联机理，RTV胶分为加成型和缩合型。RTV胶根据其组成物质不同、交联机理不同则可以分为以下几种类型，即单组分RTV胶、双组分加成型RTV胶和双组分缩合型RTV胶。其中加成型RTV胶是以基胶中乙烯基硅油为基聚物，以含氢硅油为交联剂，通过铂催化剂活化含氢硅油的Si-H键上的氢原子，在室温下与硅原子相连的乙烯基与活化的Si-H键发生硅氢化加成反应，形成三维网状结构的弹性体。加成型室温硫化硅橡胶的强度要高于缩合型室温硫化硅橡胶的强度。加成型室温硫化硅橡胶发生硅氢加成反应能深部硫化且不产生副反应，不会生成小分子物质，因而其收缩率小，尺寸稳定性高。加成型室温硫化硅橡胶可以通过加热来提高固化速度，并通过添加抑制剂来控制其固化速度。加成型室温硫化硅橡胶固化时不受湿度影响，双组分包装将交联剂和催化剂分开，可长久在室温下保存。加成型RTV胶可以做到食品级别，缩合型RTV胶则达不到食品级别。因此，加成型RTV胶可作电子、电器灌封胶、用于制作精密模具及厚层模具、医用橡胶件、婴儿奶嘴及电子和汽车橡胶件等。目前对加成型RTV胶的研究，主要是液体硅橡，对固体硅橡胶的研究很少。赵翠峰，蒋立纯，贺攀等(赵翠峰,蒋立纯,贺攀,等.加成型室温硫化硅橡胶力学特性的影响规律[J].有机硅材料,2011,25(5):314-317.)对不同基胶中乙烯基硅油粘度和气相法白炭黑含量对加成型室温硫化硅橡胶力学性能的影响进行了研究，发现随着基胶中乙烯基硅油黏度的增加，硅橡胶的硬度减小，但减小的趋势渐缓，硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度都呈先增后减的趋势，最后都基本趋于恒定值。随着白炭黑用量的增加，硅橡胶的硬度、拉伸强度和断裂伸长率先增后降，撕裂强度先增加后趋于恒定值。章坚,叶全明(章坚,叶全明.乙烯基含量对加成型硅橡胶性能的影响[J].有机硅材料,2008,22(5):286-289.)对基胶中乙烯基硅油乙烯基含量对硅橡胶性能的影响进行研究。高伟，汪倩,杨始燕等(高伟,汪倩,杨始燕,等.碳酸钙与碳化硅对室温硫化硅橡胶的补强作用[J].高分子学报,2000,1(1):1-4.)研究碳酸钙与碳化硅非补强填料对RTV胶是否有补强作用。刘利萍，董丽杰，刘景涛等(刘利萍,董丽杰,刘景涛,等.含氢硅油交联RTV硅橡胶的形态与性能[J].材料开发与应用,2008,23(5):34-37.)则对含氢硅油对橡胶性能的影响做了研究。邸明伟，张丽新，何世禹等(邸明伟,张丽新,何世禹,等.室温硫化硅橡胶的增强改性研究进展[J].中国胶粘剂,2005,14(3):36-40.)对RTV胶的增强改性进行了研究。目前，对于食品级加成型室温硫化硅橡胶的研究较少，国内有机硅生产厂家主要以液体硅橡胶为主，加成型RTV固体硅橡胶还尚在研发当中，国内市场需求主要依靠进口。由于其具备液体硅橡胶所不具备的特点，加成型室温硫化固体硅橡胶会取代液体硅橡胶，且目前研究大多是集中于通过添加基料来提高加成型RTV胶的力学强度，但却很少有报道采用马来酸二烯丙酯为抑制剂改善加成型RTV胶的力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种食品级加成型室温硫化硅橡胶及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种食品级加成型室温硫化硅橡胶，包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶40～80份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油0.5～2.5份、端含氢硅油0.5～1.0份、铂催化剂2×10-6～4×10-6份和抑制剂2×10-6～4×10-6份，所述抑制剂为马来酸二烯丙酯。本专利技术采用马来酸二烯丙酯为抑制剂来控制硅橡胶固化速度，并通过优化各组分的配比，改善硅橡胶的力学性能，最后通过气相色谱-质谱联用法测定合成硅橡胶中的N-亚硝胺含量，使其达到食品级硅橡胶标准。作为本专利技术所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶的优选实施方式，包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶50份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油2份、端含氢硅油0.8份、铂催化剂2×10-6份和抑制剂2×10-6份。作为本专利技术所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶的优选实施方式，所述铂催化剂中的铂含量为5000ppm。作为本专利技术所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶的优选实施方式，所述乙烯基硅油基胶的制备方法为：(1a)在捏合机中加入部分乙烯基硅油；(2a)开动搅拌，边搅拌边加入部分白炭黑，控制加粉时间在30～60min；(3a)将剩余的白炭黑一次性加入到捏合机中，搅拌30～60min；(4a)加入部分乙烯基硅油，搅拌15～30min后关搅拌，停机放置30～60min；(5a)开启加热，设定油温为200～260℃，待油温达到200～260℃后，搅拌30～60min；(6a)开启真空，真空度控制在-0.09～-0.098MPa以上，在真空条件下搅拌1.5～3.5h后，关真空，并设定油温为125～165℃；(7a)加入剩余的乙烯基硅油，搅拌0.5～1h，直至物料呈白色流动体状，没有大颗粒；(8a)放料，得到所述的乙烯基硅油基胶。作为本专利技术所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶的优选实施方式，所述乙烯基硅油的制备方法为：(1b)将有机硅甲基类水解物DMC或D4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶40～80份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油0.5～2.5份、端含氢硅油0.5～1.0份、铂催化剂2×10‑6～4×10‑6份和抑制剂2×10‑6～4×10‑6份，所述抑制剂为马来酸二烯丙酯。

【技术特征摘要】
1.一种食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶40～80份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油0.5～2.5份、端含氢硅油0.5～1.0份、铂催化剂2×10-6～4×10-6份和抑制剂2×10-6～4×10-6份，所述抑制剂为马来酸二烯丙酯。2.根据权利要求1所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，包括以下质量份的组分：乙烯基硅油基胶50份、含氢量为0.75wt％的含氢硅油2份、端含氢硅油0.8份、铂催化剂2×10-6份和抑制剂2×10-6份。3.根据权利要求1所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述铂催化剂中的铂含量为5000ppm。4.根据权利要求1所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基硅油基胶的制备方法为：(1a)在捏合机中加入部分乙烯基硅油；(2a)开动搅拌，边搅拌边加入部分白炭黑，控制加粉时间在30～60min；(3a)将剩余的白炭黑一次性加入到捏合机中，搅拌30～60min；(4a)加入部分乙烯基硅油，搅拌15～30min后关搅拌，停机放置30～60min；(5a)开启加热，设定油温为200～260℃，待油温达到200～260℃后，搅拌30～60min；(6a)开启真空，真空度控制在-0.09～-0.098MPa以上，在真空条件下搅拌1.5～3.5h后，关真空，并设定油温为125～165℃；(7a)加入剩余的乙烯基硅油，搅拌0.5～1h，直至物料呈白色流动体状，没有大颗粒；(8a)放料，得到所述的乙烯基硅油基胶。5.根据权利要求4所述的食品级加成型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基硅油的制备方法为：(1b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文斌，舒绪刚，罗斌，蒲侠，胡洪超，龚圣，谢志凯，陈秀莹，陈伟文，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，肇庆皓明有机硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44