一种水煮不发白的硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及硅橡胶技术领域，具体涉及一种水煮不发白的硅橡胶及其制备方法。所述硅橡胶包括如下重量份的原料：硅橡胶100份、补强剂25‑40份、二甲基硅油1.5‑2.5份、改性硅微粉8‑12份、结构控制剂5‑10份、偶联剂1‑2份、耐高温剂1‑5份、增效剂12‑16份、脱模剂0.5‑2.0份和硫化剂0.5‑1.5份。本发明专利技术的硅橡胶耐高温性优异，能在经过水煮后不会从硅橡胶内部析出部分物质，有效抑制了表面发白的现象，且具有较佳的拉伸强度、撕裂强度、伸缩率等机械强度，稳定性高。

A kind of silicone rubber without whitening and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种水煮不发白的硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及硅橡胶
，具体涉及一种水煮不发白的硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
目前的硅橡胶，在经过开水煮过后，表面会产生一层白色的物质，这些白色物质基本是由于硅橡胶中含有硬脂酸锌导致的，同时由于硅橡胶中的物料分散不均、耐热性能较低，使得在高温下，硅橡胶中的部分物料析出，而主要的SiO2成分则容易与水结合，产生结晶水合物，进而形成白色物质。而这析出的白色物质对于用在婴童和厨房用具方面来说，很大程度地给使用者带来困惑，甚至对健康有影响，并析出白色物质的硅橡胶也由于其物料的分散不均，存在强度低、抗撕裂强度低等性能，耐用性较低。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种水煮不发白的硅橡胶，该硅橡胶耐高温性优异，在经过水煮后硅橡胶内部不会析出部分物质，有效抑制了表面发白的现象，且具有较佳的拉伸强度、撕裂强度、伸缩率等机械强度，稳定性高。本专利技术的另一目的在于提供一种水煮不发白的硅橡胶的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，能使制得的硅橡胶在经过水煮后硅橡胶内部不会析出部分物质，抑制了表面发白的现象，且具有较佳的拉伸强度、撕裂强度、伸缩率等机械强度，稳定性高，可大规模工业化生产。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种水煮不发白的硅橡胶，所述硅橡胶包括如下重量份的原料：本专利技术通过采用上述原料制备耐高温硅橡胶，无毒环保，耐高温性能优异，具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能，机械强度高；其中，通过采用补强剂，提高硅橡胶的硬度和拉伸强度等机械性能，且其粉体状结构能促进硅橡胶各物料的分散性；而采用的二甲基硅油能提高硅橡胶的可塑度，增加柔韧性，增加硅橡胶与补强剂、改性硅微粉等粉体状物料的相容性，并能有效提高硅橡胶的抗老化现象，降低硅橡胶在水煮后出现硬化、开裂等老化现象，并一定程度地提高硅橡胶的脱模性能；而采用通过改性后的硅微粉，能提高硅橡胶的分散性，促进各物料之间的相容性，容易混合均匀，避免硅橡胶制备过程中增效剂、补强剂等粉体状物料与油状的二甲基硅油等物料发生结团团聚等现象，分散性极佳，与脱模剂及耐高温剂三者配合作用，能有效改善硅橡胶高温水煮后析出白色物质的现象，抑制硅橡胶表面发白；而采用的结构控制剂能避免硅橡胶在储存放置过程中发生变硬、可塑性较低、加工性能降低等结构化现象，提高硅橡胶层的稳定性，(若已出现结构化的硅橡胶则需要重新进行混料或热处理去改善结构化现象，但同时增加了工艺成本，并降低了生产效率和质量)；采用的偶联剂能提高硅橡胶的交联密度和交联剂集中点，并改善物料在硅橡胶体系中的润湿性和分散性，抑制硅橡胶物料在硫化成型过程中的色相变化，使制得硅橡胶层表面无黏附感，干爽，提高硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能；采用的耐高温剂能有效中和硅橡胶内部能够催化降解反应的微量酸性和碱性物质阻止侧链的氧化交联和主链的环化解聚，，在硅橡胶的主链中引入大体积的链段，阻止主链环化解聚引起的降解，并能防止由于硅橡胶的有机侧基的氧化分解引起的交联和降解，改变侧基的结构，提高硅橡胶的耐热性能；采用的增效剂能有效提高硅橡胶层的耐热性、阻燃性、机械强度、尺寸稳定性等性能；材料的若莫急能提高硅橡胶的脱模性能，提高其加工成型性和稳定性，使制得的硅橡胶在高温水煮后不析出白色物质，抑制了硅橡胶制品表面发白的现象；采用的硫化剂能促进物料的硫化成型。优选的，所述硅橡胶为苯撑硅橡胶，所述苯撑硅橡胶的苯撑基含量为55-60％、乙烯基含量为0.06-0.12％、分子量为68万-78万。本专利技术采用的苯撑硅橡胶是在聚硅氧烷主链上引入苯撑基的硅橡胶，由于苯撑基的引入以及严格控制苯撑基的含量，能显著提高硅橡胶的耐高温性能和耐热辐射性能，而严格控制乙烯基的含量，能提高硅橡胶的交联密度以及集中交联点的数量，提高硅橡胶的机械强度，若乙烯基含量过少，则降低了硅橡胶的交联密度，集中交联点数量降低，从而降低了硅橡胶的硬度、撕裂强度等机械性能，若乙烯基含量过多，则会使得硅橡胶的交联密度过高，脆性增大，拉断伸长率降低，硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度均下降；而通过严格控制硅橡胶的分子量，利用高分子量、主链长的特性，分子间的作用力较大，能使制得的硅橡胶具有较佳的机械强度和加工成型性；同时由于苯撑硅橡胶中含有芳环，使得硅橡胶分子链的刚性增大，柔顺性降低，玻璃化温度提高，提高耐高温性能，可达280-300℃，并具有防潮防霉耐水蒸气等性能，经水煮后不易析出部分物质，抑制硅橡胶表面发白的现象。优选的，每份所述补强剂包括3-5份粒径在6-12μm的钛白粉、2-3份粒径在8-10μm的重质碳酸钙和5-6份比表面积在250-350m2/g的沉淀白炭黑。本专利技术通过采用钛白粉、重质碳酸钙和沉淀白炭黑复配作为补强剂，并严格控制各物料的粒径和比表面积，能显著提高硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率等性能。优选的，所述结构控制剂是由羟基硅油、乙氧基封端聚甲基硅油和甲基苯基甲氧基硅油以重量比为3-5：1.5-2.0:1组成的混合物。本专利技术通过采用上述种类的结构控制剂，既能使硅橡胶产生集中交联点，提高硅橡胶的交联密度，提高机械性能，且能避免硅橡胶在储存放置过程中发生变硬(白炭黑表面的羟基与硅橡胶分子的末端缩合)、可塑性较低、加工性能降低等结构化现象，提高硅橡胶的稳定性，并避免硅橡胶在高温水煮后出现硬化、开裂等老化现象；其中，采用的羟基硅油具有黏度低、羟基含量高的特点，活性大，抗结构化效果明显，使用时可省却热处理工序，并可提高产品的透明度；采用的乙氧基封端聚甲基硅油和甲基苯基甲氧基硅油能对硅橡胶进行接枝或改性，改善其交联点，提高硅橡胶的机械强度。优选的，每份所述偶联剂包括1-3份乙烯基三甲氧基硅烷、1.2-1.8份异丙基二油酸酯氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯)和2-4份γ-氨丙基三甲氧基硅烷。本专利技术通过采用上述种类复配作为偶联剂，能显著提高硅橡胶体系的拉伸强度、断裂伸长率、耐热耐候性等性能，提高硅橡胶材料的湿态物理机械强度、湿态电气性能，改善物料在硅橡胶体系中的润湿性和分散性，促进硅橡胶物料的聚合交联。优选的，所述耐高温剂是由纳米改性氧化铈、三氧化二铁和玻璃粉以重量比为3-5:1-2:1组成的混合物。本专利技术通过采用上述物料复配作为耐高温剂，能与硅橡胶的基体之间起到连接作用，能提高硅橡胶的耐高温性能，提高硅橡胶在高温水煮中的热稳定性，水煮后不析出白色物质，避免其表面发白；其中，采用的纳米改性氧化铈可以防止硅橡胶的聚硅氧烷侧链氧化交联和主链环化降解，能有效提高硅橡胶层的耐热性和热稳定性；采用的三氧化二铁能抑制硅橡胶层的聚硅氧烷侧链氧化降解来提高硅橡胶的耐热性(在硅橡胶受热老化过程中，聚硅氧烷的侧链被氧化，形成基团，而在侧链氧化的过程中，三氧化二铁能阻止基团的形成，进而提高硅橡胶的耐热性)；采用的玻璃粉在受热熔融后，具有较高的黏性，使硅橡胶形成陶瓷化，形成耐热防火体系，提高硅橡胶的耐热性。优选的，所述纳米改性氧化铈由如下步骤制得：步骤①：将乙醇、1,2-丁二醇和去离子水以体积比为15-18：3-8:1混合搅拌均匀，制得溶剂A，然后将钛酸酯偶联剂加入至溶剂A中，混合搅拌25-30min，制得改性溶液；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述硅橡胶包括如下重量份的原料：

【技术特征摘要】
1.一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述硅橡胶包括如下重量份的原料：2.根据权利要求1所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述硅橡胶为苯撑硅橡胶，所述苯撑硅橡胶的苯撑基含量为55-60％、乙烯基含量为0.06-0.12％、分子量为68万-78万；每份所述补强剂包括3-5份粒径在6-12μm的钛白粉、2-3份粒径在8-10μm的重质碳酸钙和5-6份比表面积在250-350m2/g的沉淀白炭黑。3.根据权利要求1所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述结构控制剂是由羟基硅油、乙氧基封端聚甲基硅油和甲基苯基甲氧基硅油以重量比为3-5：1.5-2.0:1组成的混合物；每份所述偶联剂包括1-3份乙烯基三甲氧基硅烷、1.2-1.8份异丙基二油酸酯氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯)和2-4份γ-氨丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述耐高温剂是由纳米改性氧化铈、三氧化二铁和玻璃粉以重量比为3-5:1-2:1组成的混合物；每份所述增效剂包括1.0-1.5份蒙脱土、3-8份碳化硅、2-6份氧化锌和5-10份硼酸锌。5.根据权利要求1所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：每份所述脱模剂包括2-4份聚四氟乙烯、2-5份氟化乙烯丙烯共聚物和0.5-1.0份甲基支链硅油；所述硫化剂是由过苯甲酸叔丁酯和2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷以重量比为1-2:3-5组成的混合物。6.根据权利要求1所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述改性硅微粉由如下步骤制得：步骤(1)：将硅微粉加热至100-108℃，搅拌，边搅拌边加入至质量分数为16-20％的氨水溶液中，调节pH值至7.8-8.2，然后在温度为115-120℃下回流搅拌2-5h，保温，制得混合物①；步骤(2)：将偶联改性剂加入至醇溶液中，混合搅拌，制得混合物②；步骤(3)：将步骤(2)制得的混合物②加入至步骤(1)制得的混合物①中，边搅拌边加入，加入完毕后在温度为103-108℃下回流搅拌90-180min，然后过滤、洗涤，在温度为120-125℃下干燥，制得改性硅微粉。7.根据权利要求6所述的一种水煮不发白的硅橡胶，其特征在于：所述步骤(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：成家新，
申请(专利权)人：东莞市天桉硅胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44