具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物包括200重量份基胶、80～170重量份第二端乙烯基硅油、80～170重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂、0.5～10重量份含氢硅油、以所述低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂和0.01～1.0重量份抑制剂，所述基胶的原料包括100～140重量份第一端乙烯基硅油、30～70重量份气相法白炭黑、4～20重量份六甲基二硅氮烷、0.02～1.6重量份羟基封端甲基乙烯基硅油和0.5～6重量份去离子水。本发明专利技术的低硬度透明液体硅橡胶组合物固化后形成的硅橡胶具有低的硬度和压缩变形，长期使用无析出物且具有优异的透明度。

【技术实现步骤摘要】
具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用
本专利技术属于硅橡胶
，尤其涉及具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
随着科学技术的进步，医疗器械、电子元器件等高精密仪器要求密封减震材料具有良好的柔软性、低压缩变形以及表面干爽无析出物等特性，同时部分高精密仪器还对密封减震材料的透明度具有要求。低硬度硅橡胶作为一种柔软无毒的弹性体材料，由于其极低的模量和柔软特性，是用于医疗器械、电子元器件等高精密仪器密封减震的理想材料。目前，低硬度硅橡胶通常采用含端氢的扩链剂来降低硅橡胶的硬度，但这种方法制备的低硬度硅橡胶一般表面较粘且容易变形，无法满足精密仪器长期条件下的密封减震要求。中国专利CN106414611A公开了加成固化性液态硅橡胶组合物，其通过在普通液体硅橡胶中加入甲基硅油降低硬度而形成了一系列硬度为5～40Sh.A的低硬度液体硅橡胶，但由于甲基硅油不参与反应，以游离的形式存在于固化的硅橡胶中，经过时间积累会从硅橡胶表面析出。中国专利申请CN106751892A公开了一种双组份低硬度硅橡胶，其通过使用氢含量为0.05～0.20％的低含氢硅油而形成了高强度低硬度液体硅橡胶。但因其高的拉断伸长率和表面发粘特性，该低硬度硅橡胶具有容易拉伸变形以及压缩变形大等缺点，无法满足精密仪器密封减震要求。另外，在一些文献中提及使用铁红，硅微粉和氧化铈等助剂来降低液体硅橡胶的压缩变形，由于这类助剂本身具有颜色，添加之后的硅橡胶虽可以获得较低的压缩变形，但硅胶本身也会被染色，应用受到了极大的限制。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在缺陷，提供了具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物及其制备方法和应用，本专利技术的低硬度透明液体硅橡胶组合物固化后形成的硅橡胶具有低的硬度和压缩变形，长期使用无析出物且具有优异的透明度。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。第一方面，本专利技术提供了具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物包括200重量份基胶、80～170重量份第二端乙烯基硅油、80～170重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂、0.5～10重量份含氢硅油、以所述低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂和0.01～1.0重量份抑制剂，所述基胶的原料包括100～140重量份第一端乙烯基硅油、30～70重量份气相法白炭黑、4～20重量份六甲基二硅氮烷、0.02～1.6重量份羟基封端甲基乙烯基硅油和1～12重量份去离子水。本专利技术的低硬度透明液体硅橡胶组合物固化后形成的硅橡胶具有低的硬度和压缩变形，长期使用无析出物且具有优异的透明度。具体地，气相法白炭黑具有小的尺寸和大的比表面积，是有效地补强填料，粒径越小，比表面积越大，补强效果越好。但是，比表面积越大，分散越困难。本专利技术中，将第一端乙烯基硅油、气相法白炭黑、六甲基二硅氮烷、羟基封端甲基乙烯基硅油和去离子在高温下混合，六甲基二硅氮烷可以对气相法白炭黑进行改性，提高气相法白炭黑在第一端乙烯基硅油中的分散性，同时气相法白炭黑表面的羟基可以与羟基封端甲基乙烯基硅油形成氢键，有利于进一步气相法白炭黑的分散。本专利技术的组合物中，选用第一端乙烯基硅油和第二端乙烯基硅油与侧链乙烯基硅油配合使用，降低了交联密度，硬度小。进一步地，本专利技术的组合物中还添加了MQ硅树脂，显著地提高了压缩变形性能。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物在硬化后邵氏A硬度为10～20，优选为12～15。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，如根据ASTMD395、在177℃、22h条件下测量的，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物在硬化后压缩变形低于15％，优选地低于12％。在一些实施方案中，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物在硬化后压缩变形为2～15％，在一些实施方案中为5～12％，以及在一些实施方案中为5～10.5％。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述低硬度透明液体硅橡胶组合物包括A组分和B组分。将铂金催化剂与含氢硅油和抑制剂分成A、B两组分，有利于延长低硬度透明液体硅橡胶组合物的存储期限。通常地，A组分和B组分可以等重量比混合。当然，虽然不是优选的，A组分和B组分也可以采用其他的重量比，例如0.8:1、0.9:1、1:0.9、1:1.2混合使用。在一些优选实施方案中，所述A组分包括100重量份基胶、40～85重量份第二端乙烯基硅油、40～85重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂和以所述低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂；所述B组分包括100重量份基胶、40～85重量份第二端乙烯基硅油、40～85重量份侧链乙烯基硅油、0.5～10重量份含氢硅油和0.01～1.0重量份抑制剂。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第一端乙烯基硅油的化学结构如式I所示：其中，式I中，Me为甲基，Vi为乙烯基。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第一端乙烯基硅油的粘度为1000～200000cs，优选为10000～60000cs，更优选为50000～60000cs。本专利技术中，各材料的粘度是在25℃下测量的。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为1～20cs，羟基含量为5～10重量％，乙烯基含量为5～10重量％。在一些优选实施方案中，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为8～10cs，羟基含量为6～7重量％，乙烯基含量为6.5～7.5重量％，以及在一些具体实施方案中，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为9cs，羟基含量为6.5重量％，乙烯基含量为7.0重量％。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述气相法白炭黑的比表面积为100～500m2/g。在一些优选实施方案中，所述气相法白炭黑的比表面积为200～300m2/g；以及在一些优选实施方案中，所述气相法白炭黑的比表面积为250m2/g。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述基胶是经由包括以下步骤的方法制得的：(1)在60～90℃的温度下以及在惰性气氛保护下，第一端乙烯基硅油、气相法白炭黑、六甲基二硅氮烷、羟基封端甲基乙烯基硅油和去离子水在捏合机或者行星搅拌机中混合，得到基胶混合料；和(2)步骤(1)中得到的基胶混合料在130～180℃，例如150～160℃的温度下抽真空处理。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第二端乙烯基硅油的化学结构如式I所示。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第二端乙烯基硅油的粘度为10000～100000cs，优选为80000～100000cs。根据本专利技术提供的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述侧链乙烯基硅油的粘度为100～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物包括200重量份基胶、80～170重量份第二端乙烯基硅油、80～170重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂、0.5～10重量份含氢硅油、以所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂和0.01～1.0重量份抑制剂，所述基胶的原料包括100～140重量份第一端乙烯基硅油、30～70重量份气相法白炭黑、4～20重量份六甲基二硅氮烷、0.02～1.6重量份羟基封端甲基乙烯基硅油和1～12重量份去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物包括200重量份基胶、80～170重量份第二端乙烯基硅油、80～170重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂、0.5～10重量份含氢硅油、以所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂和0.01～1.0重量份抑制剂，所述基胶的原料包括100～140重量份第一端乙烯基硅油、30～70重量份气相法白炭黑、4～20重量份六甲基二硅氮烷、0.02～1.6重量份羟基封端甲基乙烯基硅油和1～12重量份去离子水。


2.根据权利要求1所述的具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物包括A组分和B组分，所述A组分包括100重量份基胶、40～85重量份第二端乙烯基硅油、40～85重量份侧链乙烯基硅油、0.5～15重量份MQ硅树脂和以所述具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物重量计1～15ppm铂金催化剂；所述B组分包括100重量份基胶、40～85重量份第二端乙烯基硅油、40～85重量份侧链乙烯基硅油、0.5～10重量份含氢硅油和0.01～1.0重量份抑制剂。


3.根据权利要求1或2所述的具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第一端乙烯基硅油的化学结构如式I所示：



其中，式I中，Me为甲基，Vi为乙烯基；
优选地，所述第一端乙烯基硅油的粘度为1000～200000cs，优选为10000～60000cs，更优选为50000～60000cs；
优选地，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为1～20cs，羟基含量为5～10重量％，乙烯基含量为5～10重量％；
更优选地，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为8～10cs，羟基含量为6～7重量％，乙烯基含量为6.5～7.5重量％；
优选地，所述气相法白炭黑的比表面积为100～500m2/g，优选为200～300m2/g。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述基胶是经由包括以下步骤的方法制得的：
(1)在60～90℃的温度下以及在惰性气氛保护下，第一端乙烯基硅油、气相法白炭黑、六甲基二硅氮烷、羟基封端甲基乙烯基硅油和去离子水在捏合机或者行星搅拌机中混合，得到基胶混合料；和
(2)步骤(1)中得到的基胶混合料在130～180℃，例如150～160℃的温度下抽真空处理。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有低压缩变形的低硬度透明液体硅橡胶组合物，其中，所述第二端乙烯基硅油的化学结构如式I所示；



其中，式I中，Me为甲基，Vi为乙烯基；
优选地，所述第二端乙烯基硅油的粘度为10000～100000cs，优选为80000～100000cs；
优选地，所述侧链乙烯基硅油粘度为100～100000cs，优选为1000～10000cs；乙烯基含量为0.1～3重量％，优选为0.1～1.0重量％，更优选为0.5～1.0重量％；
优选地，所述MQ硅树脂的化学结构式如式II所示：
(RMe2SiO1/2)a(Me3SiO1/2)b(Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎哲辉，雷丽娟，郭鹏，涂广水，唐强，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36