一种耐高温硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法，所述耐高温硅橡胶在采用硅橡胶生胶、热固性酚醛树脂、碳化硅、沉淀法白炭黑、纳米石墨烯、助剂为原料的基础上，还添加微米级氢氧化铝和纳米级氢氧化铝、微米级氢氧化镁和纳米级氢氧化镁，从而使得制备得到的耐高温硅橡胶，热稳定性能好，能够耐高温，阻燃性能好。

A High Temperature Resistant Silicone Rubber and Its Preparation Method

The invention relates to a high temperature resistant silicone rubber and a preparation method thereof. The high temperature resistant silicone rubber is based on raw silicone rubber, thermosetting phenolic resin, silicon carbide, precipitated silica, nano graphene and auxiliaries as raw materials, and also adds micron-sized aluminium hydroxide and nano-sized aluminium hydroxide, micron-sized magnesium hydroxide and micron-sized magnesium hydroxide. The nanometer magnesia hydroxide makes the prepared high temperature resistant silicone rubber have good thermal stability, high temperature resistance and flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温硅橡胶及其制备方法
本专利技术属于硅橡胶
，具体涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
硅橡胶是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主链由硅原子和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。因硅橡胶分子链的特殊性能，使其具有各种优良的性质特性。如优异的耐老化性、高透气性、电绝缘性和生理惰性等，广泛应用于国防、汽车、农业、电子电器和建筑的领域。由于Si-O键和Si-C键均具有较高的键能，一般情况下很难破坏它们，使其断裂。但因硅原子和氧原子的电负性存在较大差异，导致Si-O键具有较大的极性，并致使其具有一定的离子性(接近50％)。在高温条件下，硅橡胶中的硅原子遭受亲核或亲电试剂的攻击时，硅橡胶分子链可能发生裂解，生成低聚硅氧烷的环体和其他小分子。因此，普通硅橡胶耐高温度一般在200-250℃之间，硅橡胶长期处于极高温状态时，如300℃以上，其分裂分解速度及加快。但是，随着科学技术的发展，对硅橡胶材料的耐高温性能提出了进一步的要求，如用于发动机表面涂覆层的硅橡胶要求在250-300℃的高温条件下能长期保持弹性。在高温或发生火灾时，现有技术中的硅橡胶会燃烧成灰烬，阻燃硅橡胶防护层迅速丧失防护作用，使得内部器件直接裸露高温及燃烧环境，存在重大安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种耐高温、阻燃性能好的耐高温硅橡胶及其制备方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种耐高温硅橡胶，原料组分包括：硅橡胶生胶60-80重量份、热固性酚醛树脂10-18重量份、碳化硅8-12重量份、沉淀法白炭黑10-15重量份、纳米二氧化硅4-8重量份、氢氧化铝复合粉5-10重量份、氢氧化镁复合粉5-10重量份、纳米石墨烯1-3重量份、助剂2-6重量份；所述氢氧化铝复合粉为纳米级氢氧化铝和微米级氢氧化铝按照质量比1-2:1-2组成的混合物；所述氢氧化镁复合粉为纳米级氢氧化镁和微米级氢氧化镁按照质量比1-2:1-2组成的混合物。所述沉淀法白炭黑采用如下方法进行处理：(S1)向将沉淀法白炭黑在200-300℃进行热处理10-30min；(S2)向步骤(S1)热处理后的沉淀白炭黑中加入0.01-0.2mol/L的盐酸溶液，超声处理10-20min，之后用去离子水洗涤至中性；(S3)将经步骤(S2)酸处理后的沉淀白炭黑置于500-700℃进行焙烧处理10-30min，得到处理后白炭黑。所述微米级氢氧化铝的粒径为20-60μm，所述纳米级氢氧化铝的粒径为50-100nm。所述微米级氢氧化镁的粒径为20-60μm，所述纳米级氢氧化镁的粒径为50-100nm。所述纳米石墨烯的粒径为40-80nm。所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶。所述助剂为二苯基硅二醇和过氧化二异丙苯中的一种或两种的混合物。所述耐高温硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将硅橡胶生胶、热固性酚醛树脂、碳化硅加入捏合机进行混炼，加料完成后保持30-40℃进行混炼1-3h，升温至100-130℃进行混炼3-6h，然后升温至140-170℃进行混炼1-2h，最后降温至60-80℃进行混炼1-2h，得到混合物；(2)待步骤(1)所述混合物温度降至室温后，加入沉淀法白炭黑、氢氧化铝复合粉、氢氧化镁复合粉、纳米石墨烯和助剂，混合均匀，得到混合体系；向所述混合体系中加入4-6％硫化剂，在170-180℃、9-12Mpa条件下硫化30-45min，即得所述耐高温硅橡胶。步骤(2)中，所述硫化剂为双二四硫化剂和双二五硫化剂中的一种或两种的混合物。步骤(2)中，在175℃、11Mpa条件下硫化40min。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述耐高温硅橡胶，在采用硅橡胶生胶、热固性酚醛树脂、碳化硅、沉淀法白炭黑、纳米石墨烯、助剂为原料的基础上，还添加微米级氢氧化铝和纳米级氢氧化铝、微米级氢氧化镁和纳米级氢氧化镁，从而使得制备得到的耐高温硅橡胶，热稳定性能好，能够耐高温，阻燃性能好。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。下面实施例中以1重量份代表1g。实施例1本实施例提供一种耐高温硅橡胶，原料组分包括：甲基乙烯基硅橡胶，60重量份；热固性酚醛树脂，18重量份；碳化硅，12重量份；沉淀法白炭黑，10重量份；氢氧化铝复合粉为粒径50nm的纳米级氢氧化铝和粒径20μm的微米级氢氧化铝按照质量比1:2组成的混合物，5重量份；氢氧化镁复合粉为粒径50nm的纳米级氢氧化镁和粒径20μm的微米级氢氧化镁按照质量比1:2组成的混合物，10重量份；粒径为40nm的纳米石墨烯，1重量份；助剂为二苯基硅二醇和过氧化二异丙苯按照质量比1:2组成的混合物，2重量份。进一步提供所述耐高温硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将硅橡胶生胶、热固性酚醛树脂、碳化硅加入捏合机进行混炼，加料完成后保持30℃进行混炼3h，升温至100℃进行混炼6h，然后升温至140℃进行混炼2h，最后降温至60℃进行混炼2h，得到混合物；(2)待步骤(1)所述混合物温度降至室温后，加入沉淀法白炭黑、氢氧化铝复合粉、氢氧化镁复合粉、纳米石墨烯和助剂，混合均匀，得到混合体系，向混合体系中加入占混合体系质量4％的双二四硫化剂，在170℃、9Mpa条件下硫化45min，即得所述耐高温硅橡胶。实施例2本实施例提供一种耐高温硅橡胶，原料组分包括：甲基乙烯基硅橡胶，80重量份；热固性酚醛树脂，10重量份；碳化硅，8重量份；沉淀法白炭黑，15重量份；氢氧化铝复合粉为粒径100nm的纳米级氢氧化铝和粒径60μm的微米级氢氧化铝按照质量比2:1组成的混合物，10重量份；氢氧化镁复合粉为粒径100nm的纳米级氢氧化镁和粒径60μm的微米级氢氧化镁按照质量比2:1组成的混合物，5重量份；粒径为80nm的纳米石墨烯，3重量份；二苯基硅二醇和过氧化二异丙苯按照质量比2:1组成的混合物，6重量份。进一步提供所述耐高温硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将硅橡胶生胶、热固性酚醛树脂、碳化硅加入捏合机进行混炼，加料完成后保持40℃进行混炼1h，升温至130℃进行混炼3h，然后升温至170℃进行混炼1h，最后降温至80℃进行混炼1h，得到混合物；(2)待步骤(1)所述混合物温度降至室温后，加入沉淀法白炭黑、氢氧化铝复合粉、氢氧化镁复合粉、纳米石墨烯和助剂，混合均匀，得到混合体系，向混合体系中加入占混合体系质量6％的双二五硫化剂，在180℃、12Mpa条件下硫化30min，即得所述耐高温硅橡胶。实施例3本实施例提供一种耐高温硅橡胶，原料组分包括：甲基乙烯基硅橡胶，70重量份；热固性酚醛树脂，14重量份；碳化硅，10重量份；沉淀法白炭黑，12重量份；氢氧化铝复合粉为粒径75nm的纳米级氢氧化铝和粒径40μm的微米级氢氧化铝按照质量比1:1组成的混合物，7.5重量份；氢氧化镁复合粉为粒径75nm的纳米级氢氧化镁和粒径40μm的微米级氢氧化镁按照质量比1:1组成的混合物，7.5重量份；粒径为60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温硅橡胶，其特征在于，原料组分包括：硅橡胶生胶60‑80重量份、热固性酚醛树脂10‑18重量份、碳化硅8‑12重量份、沉淀法白炭黑10‑15重量份、氢氧化铝复合粉5‑10重量份、氢氧化镁复合粉5‑10重量份、纳米石墨烯1‑3重量份、助剂2‑6重量份；所述氢氧化铝复合粉为纳米级氢氧化铝和微米级氢氧化铝按照质量比1‑2:1‑2组成的混合物；所述氢氧化镁复合粉为纳米级氢氧化镁和微米级氢氧化镁按照质量比1‑2:1‑2组成的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温硅橡胶，其特征在于，原料组分包括：硅橡胶生胶60-80重量份、热固性酚醛树脂10-18重量份、碳化硅8-12重量份、沉淀法白炭黑10-15重量份、氢氧化铝复合粉5-10重量份、氢氧化镁复合粉5-10重量份、纳米石墨烯1-3重量份、助剂2-6重量份；所述氢氧化铝复合粉为纳米级氢氧化铝和微米级氢氧化铝按照质量比1-2:1-2组成的混合物；所述氢氧化镁复合粉为纳米级氢氧化镁和微米级氢氧化镁按照质量比1-2:1-2组成的混合物。2.根据权利要求1所述的耐高温硅橡胶，其特征在于，所述沉淀法白炭黑采用如下方法进行处理：(S1)向将沉淀法白炭黑在200-300℃进行热处理10-30min；(S2)向步骤(S1)热处理后的沉淀白炭黑中加入0.01-0.2mol/L的盐酸溶液，超声处理10-20min，之后用去离子水洗涤至中性；(S3)将经步骤(S2)酸处理后的沉淀白炭黑置于500-700℃进行焙烧处理10-30min，得到处理后白炭黑。3.根据权利要求1所述的耐高温硅橡胶，其特征在于，所述微米级氢氧化铝的粒径为20-60μm，所述纳米级氢氧化铝的粒径为50-100nm。4.根据权利要求1所述的耐高温硅橡胶，其特征在于，所述微米级氢氧化镁的粒径为20-60μm，所述纳米级氢氧化镁的粒径为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡颖慧，董红亮，曹胡亮，郭蒙，胡新嵩，
申请(专利权)人：广州雷斯曼新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44