一种高温硅橡胶乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高温硅橡胶乳液，其原料包括：硅橡胶50～100份，油性乳化剂5～10份，水性乳化剂3.5～10份，pH调节剂5～10份，机械稳定剂0.5～1.0份，软水450～990份。该高温硅橡胶乳液中硅橡胶的粘度大大降低，拓展了涂覆薄制品范围，并有效改善涂覆工艺可靠性和效率，提高涂覆织物厚度的均匀性和质量稳定性。本发明专利技术还公开了该高温硅橡胶乳液的制备方法和应用，将硅橡胶与油性乳化剂加热混合均匀后，加入到含水性乳化剂的水相中，乳化成均相的高温硅橡胶乳液。制备的海绵撕裂强度和拉伸强度高，发泡率和弹性好；制备的皮革可以任意制备涂层厚度，能有效提高皮革耐老化性能。

High temperature silicone rubber emulsion and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种高温硅橡胶乳液及其制备方法和应用
本专利技术属于硅橡胶加工
，尤其涉及一种高温硅橡胶乳液及其制备方法和应用。
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)、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。其中甲基乙烯基硅橡胶用量及产品牌号最多，用量最广。由于硅橡胶的主链为硅氧键(－Si－O－Si－)交替组成，侧链为各种有机团一种半无机高分子化合物的结构特性，因此，硅橡胶具有许多其它材料不能同时具备的优异性能，如卓越的耐高温和耐低温性能、优良的电绝缘与化学稳定性、良好的耐老化性、突出的表面活性、憎水防潮和生理惰性等。有机硅泡沫材料将有机硅聚合物所具有的特性与泡沫材料的特性结合于一体，因而不但具有上述有机硅聚合物所具有的优良特性，还具有良好的吸收机械震动或冲击及高频减震的物理特性，属高性能聚合物软体泡沫材料。有机硅泡沫材料与常见的软体聚氨酯泡沫塑料(海绵)相比具有无毒、耐高低温、防潮、抗紫外、抗化学腐蚀、抗老化以及不变形等优点，使得有机硅泡沫材料越来越被人们所关注。高温硅橡胶本身物理机械性能较好，耐热氧老化，用来做发泡海绵时，拉伸强度和撕裂强度都较高，但其弹性较差，发泡率也不高。利用拉伸强度和撕裂强度较好高温硅橡胶用来涂覆织物上用作皮革，皮革表面滑爽，去污性能好，防水、防潮、抗紫外、抗化学腐蚀、抗老化以及不变形，经久耐用，使用寿命长；但是高温混炼胶粘度大，将其涂覆织物上，表现为涂厚度太厚，薄制品难调，均匀性差，不如PU皮革，其应用受到限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种性能更优异的高温硅橡胶乳液及其制备方法和应用。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种高温硅橡胶乳液，其原料按质量份数计包括如下各组分：上述的高温硅橡胶乳液，优选的，所述硅橡胶为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶中的任意一种或几种，所述硅橡胶的粘度为2000～5000pcs。优选的，所述油性乳化剂为山梨糖醇酐单月桂酸酯(商品名司盘20)、山梨糖醇酐单棕榈酸酯(商品名司盘40)、山梨糖醇酐单硬脂酸酯(商品名司盘60)、山梨糖醇酐单油酸酯(商品名司盘80)、油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚醚改性硅油和聚甘油脂肪酸酯中的任意一种或几种。优选的，所述水性乳化剂为油酸铵、油酸钾、油酸三乙醇、三乙醇铵、芳香聚乙二-醇乙醚、聚醚聚硫、烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠、异丁基萘磺酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、环氧乙烷与脂肪醇的加合物、聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯(商品名吐温20)、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯(商品名吐温40)、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯(商品名吐温60)、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯(商品名吐温80)、脂肪醇聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚醚改性硅油和聚甘油脂肪酸酯中的任意一种或几种。优选的，所述pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的任意一种或几种。优选的，所述机械稳定剂为氢氧化钾、氢氧化钠、月桂酸钾、月桂酸铵、乙烯基磺酸钠、NN-甲基-N-油酰基牛磺酸钠、环氧乙烷与脂肪醇的缩合物(平平加O)和辛基苯基聚氧乙烯醚(商品名称65-03，也称乳化剂OP-10)中的任意一种或几种。基于一个总的专利技术构思，本专利技术提供一种上述的高温硅橡胶乳液的制备方法，包括如下步骤：(1)在硅橡胶中加入油性乳化剂，加热搅拌均匀后，得到硅橡胶粗乳液；(2)将水性乳化剂、pH调节剂、机械稳定剂和软水混合，加热，然后加入所述步骤(1)后得到的硅橡胶粗乳液，进行乳化，得到的乳化液；(3)将所述步骤(2)乳化后得到的乳化液停放一段时间后，过滤，即得到所述的高温硅橡胶乳液。上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，搅拌的转速为300～500r/min，搅拌的温度为70～85℃，搅拌的时间为20～40min；所述步骤(2)中，加热的温度为70～85℃，乳化的剪切速度为5000～9000r/min；所述步骤(3)中，停放的时间为至少24h。基于一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的高温硅橡胶乳液的应用，采用所述高温硅橡胶乳液制备海绵或制备皮革。采用所述高温硅橡胶乳液制备海绵的方法包括如下步骤：S1、将白炭黑5-25重量份、过苯甲酰0.8-2重量份、油酸钾1-3.5重量份、十二烷基硫酸钠0.8-2.5重量份和软水70-85重量份放入不锈钢容器中，在转速为300-500r/min的条件下，经30-50min搅拌后分散均匀，得到白炭黑/过苯甲酰复合分散体；S2、在200-300重量份所述高温硅橡胶乳液中，加入所述步骤S1得到的白炭黑/过苯甲酰复合分散体，先在速度400-500r/min搅拌15-40min进行打泡，然后在150-300r/min进行均泡8-15min，得到复合乳液；S3、将所述步骤S2中的将复合乳液注入温度为70-90℃的模具中，将模具放入温度125-150℃烘箱中硫化30-50min，将得到的海绵制品取出，用水清洗并脱水，在温度为125-150℃烘箱中烘干并继续硫化30-50min得到海绵制品。采用所述高温硅橡胶乳液制备皮革的方法包括如下步骤：SS1、将白炭黑15-25重量份、过苯甲酰0.8-2重量份、十二烷基硫酸钠1-3.5重量份和软水75-90重量份放入不锈钢容器中，在转速为350-500r/min的条件下，经25-50min搅拌后分散均匀，得到白炭黑/过苯甲酰复合分散体；SS2、在200-300重量份所述高温硅橡胶乳液中，加入步骤SS1得到的白炭黑/过苯甲酰复合分散体，先在速度400-500r/min搅拌25-50min，静置16-32h消泡，得到复合乳液；SS3、将所述步骤SS2得到的复合乳液，喷涂在尼龙织物上，然后在75-85℃烘箱中烘干45-60min，再在110-140℃烘箱中硫化25-50min即得皮革。乳液制备的方法按乳化方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温硅橡胶乳液，其特征在于，其原料按质量份数计包括如下各组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种高温硅橡胶乳液，其特征在于，其原料按质量份数计包括如下各组分：





2.根据权利要求1所述的高温硅橡胶乳液，其特征在于，所述硅橡胶为甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶中的任意一种或几种，所述硅橡胶的粘度为2000～5000pcs。


3.根据权利要求1所述的高温硅橡胶乳液，其特征在于，所述油性乳化剂为山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚醚改性硅油和聚甘油脂肪酸酯中的任意一种或几种。


4.根据权利要求1所述的高温硅橡胶乳液，其特征在于，所述水性乳化剂为油酸铵、油酸钾、油酸三乙醇、三乙醇铵、芳香聚乙二-醇乙醚、聚醚聚硫、烷基硫酸钠、二丁基萘磺酸钠、异丁基萘磺酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、环氧乙烷与脂肪醇的加合物、聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、单硬脂酸甘油酯、聚醚改性硅油和聚甘油脂肪酸酯中的任意一种或几种。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的高温硅橡胶乳液，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的任意一种或几种；所述机械稳定剂为氢氧化钾、氢氧化钠、月桂酸钾、月桂酸铵、乙烯基磺酸钠、NN-甲基-N-油酰基牛磺酸钠、环氧乙烷与脂肪醇的缩合物和辛基苯基聚氧乙烯醚中的任意一种或几种。


6.一种如权利要求1～5中任一项所述的高温硅橡胶乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在硅橡胶中加入油性乳化剂，加热搅拌均匀后，得到硅橡胶粗乳液；
(2)将水性乳化剂、pH调节剂、机械稳定剂和软水混合，加热，然后加入所述步骤(1)后得到的硅橡胶粗乳液，进行乳化，得到的乳化液；
(3)将所述步骤(2)乳化后得到的乳化液停放一段时间后，过滤，即得到所述的高温硅橡胶乳液。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，搅拌的转速为300～500r/min，搅拌的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡克平，陈俐，郭舜华，
申请(专利权)人：中国化工株洲橡胶研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43