一种硅橡胶发泡密封材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硅橡胶发泡密封材料及其制备方法；所述的硅橡胶发泡密封材料包含硅橡胶100份、乙烯基硅油1

【技术实现步骤摘要】
一种硅橡胶发泡密封材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硅橡胶材料
，具体而言，本专利技术涉及一种硅橡胶发泡密封材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅橡胶发泡材料兼具硅橡胶材料和泡沫材料特性于一体，既有硅橡胶材料的耐高低温性、耐候性、耐化学品性、良好的阻燃性和优良的电绝缘性，又有泡沫材料的低密度、高柔软性、高回弹性和良好的减振降噪性能。硅橡胶发泡材料作为减振、降噪、隔热、隔音、阻尼、阻燃等功能型高分子材料广泛应用于轨道交通、航空航天、汽车工业、电子通讯及化工装备等领域。
[0003]作为密封材料应用一般用于要求耐高低温、高回弹性、高环保、高阻燃、高防水等特殊要求的密封场合，但是随着一些专用领域应用环境复杂多变和技术要求的升级，如轨道车辆变流器、通讯基站柜体、新能源汽车电池包等，对硅橡胶发泡密封材料环境适应性和长寿命使用情况下密封性能提出了更高的要求。
[0004]现有轨道车辆变流器及相关领域硅橡胶发泡密封材料存在的问题包括以下几点：1)表面结皮薄，表面呈现微小颗粒及气孔，防水性能下降，且在安装及检修过程容易导致硅橡胶密封条表面撕裂；2)其压缩永久变形和抗压缩应力松弛性能较差，导致长时间使用下密封接触应力减小，容易导致漏水、进灰；3)通过添加大量阻燃剂以满足阻燃要求，导致材料物理机械性能大幅下降，回弹性能降低，因此密封防护功能稳定性和一致性难以得到保证，且产品使用周期短，需要定期更换，成本高。
[0005]公开号为CN109486203A的专利申请涉及一种低压变高强度硅橡胶发泡材料，其使用DCP和BPO作为硫化剂，未体现材料在阻燃回弹性、压缩应力松弛等性能方面优势。
[0006]公开号为CN111073292A的专利申请公开了一种导热发泡硅橡胶及其制备方法和应用，该专利技术发泡密度大，通过大量填料使用提高导热性能，技术路线和应用领域不同，密封防护相关性能未体现具体指标。
[0007]综上，现有技术公开的硅橡胶发泡材料并未具体体现阻燃回弹性、压缩应力松弛和密封防护等性能方面的优势。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的旨在设计并提出一种硅橡胶发泡密封材料及其制备方法，解决目前硅橡胶发泡密封材料存在的表层结皮薄、力学性能较低、压缩永久变形和压缩应力松弛较大的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种硅橡胶发泡密封材料，包含下述原料组分：
[0010]硅橡胶100份、乙烯基硅油1
‑
8份、乙烯基MQ硅树脂1
‑
6份、发泡剂1
‑
10份、复合硫化剂1
‑
5份、复合阻燃剂20.5
‑
102份，所述的复合阻燃剂由20
‑
100份的阻燃填料和0.5
‑
2份的铂金阻燃剂组成。
[0011]进一步地，所述阻燃填料为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种或两种，优选为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺盐的混合物，两者的重量比例优选为1:1
‑
3；优选的，所述阻燃填料用量为30
‑
60份。
[0012]进一步地，所述复合硫化剂为过氧化双(4
‑
甲基苯甲酰)、双叔丁基过氧化二异丙基苯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合物，过氧化双(4
‑
甲基苯甲酰)、双叔丁基过氧化二异丙基苯和三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为5
‑
10:5:1。
[0013]进一步地，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或两种的组合，优选甲基乙烯基硅橡胶，所述甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量0.05
‑
0.12％，分子量为30万
‑
60万，硬度为50
‑
65邵氏A。
[0014]进一步地，所述乙烯基硅油乙烯基含量为3％
‑
10.5％，乙烯基硅油的粘度为2000
‑
20000mPa
·
s。
[0015]进一步地，所述乙烯基硅油的有如下两种结构式：
[0016][0017]其中m＞0，n＞0。
[0018]进一步地，所述乙烯基MQ硅树脂的分子式为：
[0019][(CH3)3SiO
1/2
]a
[(CH2＝CH)(CH3)2SiO
1/2
]b
[SiO
4/2
]。
[0020]其中，(a+b)/c的摩尔比为0.6～1.2。
[0021]进一步地，所述乙烯基MQ硅树脂的乙烯基含量为1
‑
4％，乙烯基MQ硅树脂的粘度为5000
‑
10000mPa
·
s。
[0022]进一步地，所述发泡剂为偶氮二异丁腈，优选用量为2
‑
4份。
[0023]一种硅橡胶发泡密封材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)将硅橡胶、乙烯基硅油、乙烯基MQ硅树脂和复合阻燃剂进行混炼捏合均匀，得到材料A；
[0025](2)将材料A与发泡剂和复合硫化剂混合(优选在通冷却水开炼机中进行)，薄通(优选5
‑
6遍)，得到混炼胶；
[0026](3)将混炼胶投入挤出设备中，挤出机设定温度＜30℃，挤出后通过高温定型炉，优选温度控制在400
‑
500℃利用热风对混炼胶进行快速均匀升温，然后通过隧道式烘箱在160
‑
240℃下阶梯升温硫化一段时间(优选在160℃、200℃、240℃下分别硫化)，收卷后放入烤炉在200℃下进行二段硫化一段时间，得到所述的硅橡胶发泡密封材料。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028](1)现有技术中所提到的阻燃性能建立在有卤阻燃要求基础上，因为卤素阻燃效率高，但目前轨道交通及很多行业橡胶制品均要求无卤阻燃。硅橡胶挤出制品通常通过加入金属氧化物如氢氧化铝及氢氧化镁提高阻燃性能，但用量较大导致物性下降、抗压缩永久变形和抗压缩应力松弛难以满足高密封等级长时间使用要求，铂金阻燃剂对提高阻燃有较好效果，其特点是添加份数少，但单独使用达到一定量后效果并不明显，难以完全满足要求。铂金阻燃剂和氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺盐可以起到良好协同效果，阻燃填料使用量可降低20
‑
40％，为其他性能提升奠定良好基础。
[0029](2)氢氧化铝发烟量少，无有毒气体，是用量最大的无卤阻燃剂，但对橡胶阻燃效率低，使用过多时挤出性能下降较为明显，在表面容易形成褶皱、橘皮等缺陷。氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)的作用机理是遇高温脱成炭，具有隔热、隔氧作用，且吸热分解出惰性气体，稀释氮气及可燃性气体，无燃烧滴落减少在火焰中的暴露，但单独使用时燃烧烟释放较大，无法满足欧标中烟密度要求，二者同时使用具有极佳的协同效果。
[0030](3)本专利技术通过乙烯基硅油和乙烯基MQ硅树脂增加反应活性交联点，其中乙烯基硅油提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶发泡密封材料，其特征是，所述的硅橡胶发泡密封材料包含以下重量组分：硅橡胶100份、乙烯基硅油1
‑
8份、乙烯基MQ硅树脂1
‑
6份、发泡剂1
‑
10份、复合硫化剂1
‑
5份、复合阻燃剂20.5
‑
102份，所述的复合阻燃剂由20
‑
100份的阻燃填料和0.5
‑
2份的铂金阻燃剂组成。2.根据权利要求1所述的一种硅橡胶发泡密封材料，其特征在于，所述阻燃填料为氢氧化铝、氰尿酸三聚氰胺盐中的一种或两种，或者，所述阻燃填料用量为30
‑
60份。3.根据权利要求1所述的一种硅橡胶发泡密封材料，其特征在于，所述铂金阻燃剂为卡斯特铂金阻燃剂，浓度为1000
‑
5000ppm。4.根据权利要求1所述的一种硅橡胶发泡密封材料，其特征在于，所述复合硫化剂为过氧化双(4
‑
甲基苯甲酰)、双叔丁基过氧化二异丙基苯和三烯丙基异氰脲酸酯的组合物，过氧化双(4
‑
甲基苯甲酰)、双叔丁基过氧化二异丙基苯和三烯丙基异氰脲酸酯的重量比为5
‑
10:5:1。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种硅橡胶发泡密封材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或两种的组合。6.根据权利要求5所述的一种硅橡胶发泡密封材料，其特征在于，所述甲基乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彰斌，陈琪，颜渊巍，秦伟，熊昌义，高玮，朱伟，符玄，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：