一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶及其制备方法，涉及胶辊硅橡胶技术领域，硅橡胶包括甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚倍半硅氧烷、硅藻土、硅烷偶联剂、非白炭黑助剂；其制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚倍半硅氧烷和硅烷偶联剂混合成团；随后进行加热硫化处理；冷却至90℃以下，加入硅藻土和非白炭黑助剂，即得硅橡胶。本发明专利技术生产的胶辊硅橡胶磨耗值较低，硬度和回弹性也达标，胶辊硅橡胶的表面粘性较低，胶辊硅橡胶与塑料薄膜的剥离性能较优。

【技术实现步骤摘要】
一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶及其制备方法
本专利技术涉及硅橡胶胶辊的
，更具体地说，它涉及一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
硅橡胶胶辊具有良好的耐高温、耐高压、绝缘性好和高回弹性等性能，在各大材料制造领域得到的较好的应用。其中，在塑料薄膜生产行业中，对硅橡胶胶辊与薄膜之间的剥离性能有较高的要求，使塑料薄膜和胶辊可以正常分离，以保证塑料薄膜的正常生产。相关技术，如中国专利技术专利申请公开号CN110218455A公开了一种低压缩永久变形胶辊硅橡胶及其制备方法，各组分按照量份数配比包括：硅橡胶100份、白炭黑20-70份、填充剂15-50份、结构化控制剂1-3份、耐热剂2-6份、偶联剂0.1-1份和脱模剂0.1-1份。本专利技术中，胶辊硅橡胶质量稳定，拥有优异耐老化性能、力学性能、物理性能和化学性能，使用效果好。同时，胶辊硅橡胶制备方法简单，工艺方便，操作性强，质量稳定，且实用性强，解决现有胶辊硅橡胶耐温差、压缩永久变形高的问题，对硅橡胶搭配、粉料选择和处理等方式进行多重改性，在满足高强度、撕裂情况下，压缩永久变形小、老化保持率高等特点。针对上述技术缺陷，该胶辊硅橡胶的配方中添加有白炭黑和结构化控制剂，使胶辊硅橡胶在硫化成型后的表面具有一定的粘性，从而影响塑料薄膜生产过程中薄膜与胶辊的剥离性，影响塑料薄膜的正常生产。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，在满足基础物理机械性能的情况下，其具有高回弹性、高剥离性的优点，可以保证塑料薄膜的正常生产。本专利技术的第二个目的在于提供一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶的制备方法，其具有步骤简单、生产效率高的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，所述硅橡胶由包括以下重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶生胶：1000份；聚倍半硅氧烷：300份-800份；硅藻土：200份-400份；硅烷偶联剂：1份-10份；非白炭黑助剂：0份-100份；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的摩尔质量为30W-50W，所述聚倍半硅氧烷的平均粒径为0.1-100um级，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.03％-1％。通过采用上述技术方案，利用聚倍半硅氧烷代替白炭黑作为半补强填料，聚倍半硅氧烷具有较低的表面能和特殊的结构，可以降低胶辊表面的粘性，同时对胶辊具有补强和增硬的作用，降低硅橡胶表面的磨耗值；硅藻土的二氧化硅可以随着橡胶高分子链的运动而改变或恢复位置，从而增加硅橡胶对形变和破坏的抵抗，同时使得胶料更加干爽易打磨，提高硅橡胶胶辊与塑料薄膜的剥离性能；硅烷偶联剂提高硅藻土、聚倍半硅氧烷和甲基乙烯基硅橡胶生胶的结合能力，增强硅藻土的补强效果，从而提高硅橡胶的拉伸强度和耐磨性能，在满足基础物理机械性能的情况下，硅橡胶胶辊具有高回弹性和高剥离性，可以保证塑料薄膜的正常生产。进一步地，所述非白炭黑助剂为重量份数为50份-100份的聚四氟乙烯微粉。通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯微粉可以提高橡胶的表面性能，提高聚合物的摩擦性能、磨损性能和脱模性能，提高硅橡胶胶辊与塑料薄膜的剥离性能。进一步地，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.03％-1％。通过采用上述技术方案，甲基乙烯基硅橡胶生胶中乙烯基的含量过低，固化后硅橡胶的回弹性变差，乙烯基含量过高，则容易使固化后的硅橡胶容易发生脆化，耐磨性能较差，通过控制甲基乙烯基硅橡胶生胶中乙烯基的含量在一定的范围值内，可以保证硅橡胶具有较高的回弹性的同时具有良好的综合性能。进一步地，所述硅烷偶联剂为KH792、KH560或A-172中的一种或几种混合物物。通过采用上述技术方案，A-172可以搭建硅藻土无机填料和有机物质甲基乙烯基硅橡胶生胶两者之间的分子桥，从而增强硅藻土的补强效果，从而提高硅橡胶的拉伸强度和耐磨性能。进一步地，所述聚倍半硅氧烷为改性聚倍半硅氧烷，所述改性聚倍半硅氧烷的制备方法如下：S01、在搅拌机中加入水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯，水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯的质量比为(3-4):(1-3)：(2:3)，在200r/min-400r/min搅拌5min-10min，获得预制混合物；S02、将预制混合物放入加热炉中，在10min-15min内逐渐升温至65℃-75℃，随后滴加叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物占比聚倍半硅氧烷质量的1.4％-2.1％。通过采用上述技术方案，利用偏二氰乙烯对聚倍半硅氧烷进行改性，引入乙烯基团，提高聚倍半硅氧烷的活性，加强聚倍半硅氧烷的补强效果，从而降低硅橡胶的磨耗值和提高拉伸强度，进一步改善硅橡胶胶辊与塑料薄膜的剥离性。进一步地，所述叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠的质量比为2：3，即得改性聚倍半硅氧烷。通过采用上述技术方案，利用叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠按照一定的配比复配，可以促进聚倍半硅氧烷和偏二腈硅氧烷反应，从而引入乙烯基团，提高聚倍半硅氧烷对硅橡胶的补强效果。进一步地，在步骤S02中，所述叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物分两次加入滴加到加热炉中。通过采用上述技术方案，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物分次加入加热炉中，可以提高混合均匀度，使反应可以匀速进行，避免反应剧烈。进一步地，所述硅橡胶由以下重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶生胶：1000份；改性聚倍半硅氧烷：800份；硅藻土：200份；A-172：5份；聚四氟乙烯微粉：100份；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的摩尔质量为40W，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.03％-1％，所述改性聚倍半硅氧烷的平均粒径为0.1-100um级，所述改性聚倍半硅氧烷的制备方法包括如下步骤：S01、在搅拌机中加入水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯，水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯的质量比为3:1：2，在200r/min，搅拌5min，获得预制混合物；S02、将预制混合物放入加热炉中，在10min内逐渐升温至65℃，随后滴加叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物占比聚倍半硅氧烷质量的1.4％，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠的质量比为2:3，即得所述改性聚倍半硅氧烷。通过采用上述技术方案，该方案所获得的胶辊硅橡胶具有较高的强度，可以降低磨耗值，从而提高胶辊硅橡胶与塑料薄膜的剥离性。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：S1、将甲基乙烯基硅橡胶生胶、聚倍半硅氧烷和硅烷偶联剂在捏合机中混合成团，控制温度体系为80℃-100℃；S2、在捏合机中升温到150℃-160℃，热处理2h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述硅橡胶由包括以下重量份的原料制成：/n甲基乙烯基硅橡胶生胶：1000份；/n聚倍半硅氧烷：300份-800份；/n硅藻土：200份-400份；/n硅烷偶联剂：1份-10份；/n非白炭黑助剂：0份-100份；/n其中，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的摩尔质量为30W-50W，所述聚倍半硅氧烷的平均粒径为0.1-100um级。/n

【技术特征摘要】
1.一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述硅橡胶由包括以下重量份的原料制成：
甲基乙烯基硅橡胶生胶：1000份；
聚倍半硅氧烷：300份-800份；
硅藻土：200份-400份；
硅烷偶联剂：1份-10份；
非白炭黑助剂：0份-100份；
其中，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的摩尔质量为30W-50W，所述聚倍半硅氧烷的平均粒径为0.1-100um级。


2.根据权利要求1所述的一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述非白炭黑助剂为重量份数为50份-100份的聚四氟乙烯微粉。


3.一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的乙烯基含量为0.03%-1%。


4.根据权利要求1所述的一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH792、KH560或A-172中的一种或几种混合物物。


5.根据权利要求1所述的一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述聚倍半硅氧烷为改性聚倍半硅氧烷，所述改性聚倍半硅氧烷的制备方法如下：
S01、在搅拌机中加入水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯，水、聚倍半硅氧烷和偏二氰乙烯的质量比为（3-4）:（1-3）：（2:3），在200r/min-400r/min搅拌5min-10min，获得预制混合物；
S02、将预制混合物放入加热炉中，在10min-15min内逐渐升温至65℃-75℃，随后滴加叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物，叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠两者的混合物占比聚倍半硅氧烷质量的1.4%-2.1%。


6.根据权利要求5所述的一种不含白炭黑的高硬度胶辊用固体硅橡胶，其特征在于，所述叔丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄冰林，李甫生，
申请(专利权)人：东莞市固泰有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44