一种发泡硅胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种发泡硅胶及其制备方法和应用；所述发泡硅胶的制备原料包括特定份数的乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂、无机填料以及β‑羰基有机酸，通过在制备原料中添加β‑羰基有机酸，利用其在制备过程中自发分解产生的二氧化碳作为发泡剂，无需额外添加其它的发泡剂，即可成功制备得到密度较低的发泡硅胶；且所述发泡硅胶无毒无害，安全性高；所述发泡硅胶的制备方法简单，无需额外的高压装置，具有广泛的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种发泡硅胶及其制备方法和应用
本专利技术属于发泡材料
，具体涉及一种发泡硅胶及其制备方法和应用。
技术介绍
发泡硅胶是硅橡胶经过发泡工艺后形成的多孔性高分子弹性材料，它是一种新型的、多功能的硅胶材料，除具有硅橡胶本身的优异性能外，还具有质量轻、阻尼效应和绝热性能好的优点，也具有其他泡沫材料未有的耐高低温性能、耐候性及环保等优点。传统制备发泡材料的方法有两种，一是利用化学反应产生气体于高分子结构中，例如生产聚氨酯时用到的异氰酸酯与水反应生成二氧化碳，或是羟基硅与硅氢键反应产生氢气，又或是在丙烯酸聚合中常用的偶氮异丁腈直接分解成为氮气；一是直接把气体，如空气、二氧化碳等，在高分子成型时直接灌入高分子组织中。目前，制作发泡硅橡胶的主要方式是采用化学发泡法，该化学发泡法是指利用化学方式产生出气体使有机硅聚合物基体发泡，可以在聚合物中加入发泡剂，加热使之分解释放出气体而发泡，也可以利用各有机硅聚合物组份之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡，例如羟基封端聚硅氧烷或含羟基的烷烃与含氢硅油通过SI-OH与SI-H反应H2，并同时与乙烯基封端的聚硅氧烷交联。此外，还可以外加发泡剂来进行发泡反应，外发泡剂指加热时可以产生气体的物质如尿素，NaHCO3等，也包括无需加热分解直接压缩注射到体系中的气体(如空气、CO2、N2等)。但是，这种直接注入空气或者二氧化碳的方法，通常需要额外增加设备且须精确控制气体流量，且在聚合反应末段时，因黏度急速升高，对于气体的流速与压力更需精准调节，否则出气孔远端与近端的气泡大小与数量会有极大差异，再者高压气体在安全方面一直也是一大隐患；另外利用羟基硅与硅氢键的反应产生氢气的方法中，氢气为易燃易爆气体,其爆炸界限极大，在生产过程中有极大的安全隐患，对于近年来日益为人所重视的工安问题来说是相当不利的方法。CN102757758A公开了一种微孔型有机硅胶粘剂的制备方法，所述微孔型有机硅胶粘剂由30～50％的有机硅胶粘剂、1～10％的交联剂、1～10％的催化剂、1-20％的偶联剂、0.5～5％的抑制剂、10～50％的增粘树脂和1～30％的发泡剂经反应后制得。该专利技术的目的是把一般的有机硅胶粘剂改造成具有微孔结构的微孔型有机硅胶粘剂，使有机硅胶粘剂具有排气性、吸附性，同时微孔是中空的，有吸附小分子的功能。有机硅胶粘剂的微孔结构大小可以调节，微孔分布排列可紧可松，可根据最终要求，来决定微孔的结构和粘性的大小。CN103289412A公开了一种硅橡胶闭孔发泡材料及其制作工艺；该专利技术得到的硅橡胶闭孔发泡材料，由包括以下重量份配比的原料制得：改性硅橡胶100PHR、补强剂20～60PHR、结构调节剂2～10PHR，泡孔调节剂0.5～1.5PHR、活化剂0.5～1.5PHR、交联剂0.3～0.5PHR、助交联剂0.3～0.5PHR、发泡剂3～9PHR。该专利技术通过适当的配方和工艺，交联发泡得到一种轻质柔软，高弹性的硅橡胶闭孔发泡材料，并保持硅橡胶耐高低温，抗湿，电绝缘等性能。CN109676850A公开了一种发泡硅胶产品的制造工艺，包括如下步骤；步骤一：在A料筒内放置硅胶基材，在B料筒内放置发泡剂；步骤二：将A料筒内的硅胶基材加热至60℃并搅拌，提高硅胶基材活性，使后续混合发泡速度更快；步骤三：对A料筒进行抽真空处理，除去A料筒内的空气；防止硅胶基材内存有气泡，导致产品内部存在间隙，有利于提高成品率；步骤四：将A料筒中的硅胶基材和B料筒中的发泡剂注入到连接A料筒和B料筒的混合枪头内进行混合并初步发泡成发泡硅胶，混合时间为5～10秒；步骤五：将混合枪头内的发泡硅胶注入到产品模具内继续发泡并最终成型；该制造工艺能够有效缩短发泡硅胶的成型时间，使产品性能更稳定，产品成品率高。但是，上述专利提供的发泡硅胶的制备原料中均需加入发泡剂，大多会产生有毒有害物质，限制了发泡硅胶在安全性要求较高的领域的应用。因此，开发一种无毒、无污染且超低密度的发泡硅胶，是本领域技术人员迫在眉睫需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种发泡硅胶及其制备方法和应用；所述无发泡硅胶的制备原料包括特定份数的乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂、无机填料以及β-羰基有机酸；所述β-羰基有机酸在生产过程中可自发性地分解产生CO2作为发泡的来源，而不需要额外添加其他高压气体，即可成功制备得到无毒、无污染且密度小、发泡效果好的发泡硅胶，具有重要的研究意义。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种发泡硅胶，所述无发泡硅胶的制备原料按照重量份包括如下组分：所述乙烯基硅油可以为92重量份、94重量份、96重量份、98重量份、100重量份、102重量份、104重量份、106重量份或108重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述含氢硅油可以为1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述催化剂可以为0.00009重量份、0.0001重量份、0.0005重量份、0.0015重量份、0.002重量份、0.0025重量份、0.003重量份、0.0035重量份、0.004重量份或0.0045重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述无机填料可以为20重量份、30重量份、40重量份、50重量份、60重量份、70重量份、80重量份或90重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述β-羰基有机酸可以为10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份或45重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。本专利技术提供的发泡硅胶的制备原料包括特定份数的乙烯基硅油、含氢硅油、催化剂、无机填料以及β-羰基有机酸；在制备发泡硅胶的过程中，β-羰基有机酸可自发分解产生二氧化碳，利用产生的二氧化碳作为发泡剂，无需添加额外的发泡剂，也无需添加羟基硅油，进而不会产生危险气体：如氢气；亦不必使用额外的高压气体设备与压力控制系统来注入气体作为发泡剂，即可得到发泡效果好，密度低的发泡硅胶，且所述发泡硅胶无毒无污染，安全性较高，具有重要的研究价值。优选地，所述β-羰基有机酸包括丙二酸和/或乙酰乙酸。作为本专利技术的优选技术方案，本专利技术提供的β-羰基有机酸包括丙二酸，丙二酸在特定温度下可自发分解产生二氧化碳和乙酸，其反应式如式I所示：HOOC-CH2-COOH→CH3-COOH+CO2式I；根据式I可以看出，丙二酸可以分解产生二氧化碳和乙酸，乙酸在特定的温度下也是气体，进而可以和二氧化碳搭配共同作为发泡剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发泡硅胶，其特征在于，所述发泡硅胶的制备原料按照重量份包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种发泡硅胶，其特征在于，所述发泡硅胶的制备原料按照重量份包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的发泡硅胶，其特征在于，所述β-羰基有机酸包括丙二酸和/或乙酰乙酸；
优选地，所述催化剂包括四氯化铂、有机锡类催化剂或有机铋类催化剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述无机填料包括氧化铝、氢氧化铝或二氧化硅中的任意一种或至少两种的组合。


3.根据权利要求1或2所述的发泡硅胶，其特征在于，所述乙烯基硅油的粘度为50～3000cP。


4.根据权利要求1～3任一项所述的发泡硅胶，其特征在于，所述含氢硅油的粘度为20～500cP。


5.根据权利要求1～4任一项所述的发泡硅胶，其特征在于，所述发泡硅胶的制备原料还包括助剂；
优选地，所述发泡硅胶的制备原料中助剂的含量为0.01～0.3重量份；
优选地，所述助剂包括流平剂、润湿剂、消泡剂或分散剂中的任意一种或至少两种的组合。


6.一种如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖志盛，
申请(专利权)人：东莞市兆科电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44