一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于硅橡胶制备领域，公开了一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法。该组合物包括以下组分：甲基乙烯基硅橡胶90～105份、超高分子量二甲基硅生胶1～10份、沉淀法白炭黑10～40份、超细硅微粉1～30份、蒙脱土3～15份、羟基乙烯基硅油1～3份、含氢硅油0.1～3份、内脱模剂0.05～1份和硫化剂0.3～2份。本发明专利技术降低了低粘度羟基乙烯基硅油的用量，采用蒙脱土作为制备硅橡胶组合物中的分散剂，提高了硅橡胶硫化后的回弹性。橡胶硫化后的回弹性。

【技术实现步骤摘要】
一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于硅橡胶制备领域，更具体地，涉及一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅橡胶是兼具有机材料和无机材料性能的高分子弹性体，具有许多优异性能，如耐候性、电性能、低压缩形变、耐热性和耐寒性，广泛应用于电气设备领域、机动车辆领域、建筑领域、医学领域、食品工业领域等领域。例如可以作为遥控器、计算机终端、乐器等中的橡胶触头，建筑衬垫，商用机器中的固定辊、显影辊、复印辊、带点辊和送纸辊，音频设备等的防震橡胶，高密度磁盘的包装和线缆皮材料。
[0003]回弹性能是衡量密封材料性能优劣的一个关键指标，体现了密封材料填补密封缺陷和弹性补偿的能力，好的密封材料应该具有很好的回弹性。硅橡胶由于回弹性好，压缩变形性较小，可用作厨房用品、轴封圈、垫圈、奶嘴、杂件接头和办公设备等的制造原料，应用范围广泛。随着科学技术的发展，对硅橡胶的回弹性能也提出了更高的要求，现有技术中的高温硫化硅橡胶由于回弹率较低已经不能满足市场上某些产品的特殊要求，
[0004]目前，主要是通过配合技术和添加新助剂，改变交联方式及共聚、共混等改性技术，使硅橡胶具有较高的回弹性能。例如公开号为CN106633910A的专利文献中采用不同端乙烯基生胶和处理的白炭黑制备高回弹高抗撕硅橡胶组合物；公开号为CN104194352A的专利文献中以甲基乙烯基硅橡胶、氯化丁基橡胶、酚醛树脂等为原料，采用共混的方式制备高弹性硅橡胶。以上两种方法虽能够提高硅橡胶的回弹性，但提高的并不明显。
[0005]因此，目前亟待提出一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法，其具有很高的回弹性能及物理性能，可满足市场上某些产品的特殊要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种高回弹高强度硅橡胶组合物及其制备方法。本专利技术降低了低粘度羟基乙烯基硅油的用量，采用蒙脱土作为制备硅橡胶组合物中的分散剂，提高了硅橡胶硫化后的回弹性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种高回弹高强度硅橡胶组合物，该组合物包括以下组分：甲基乙烯基硅橡胶90～105份、超高分子量二甲基硅生胶1～10份、沉淀法白炭黑10～40份、超细硅微粉1～30份、蒙脱土3～15份、羟基乙烯基硅油1～3份、含氢硅油0.1～3份、内脱模剂0.05～1份和硫化剂0.3～2份。
[0008]在本专利技术中，目前硅橡胶行业里通过添加大量羟基硅油或乙烯基硅油的方式促进补强填料在硅橡胶中的分散，但是低粘度硅油的加入会极大地降低硅橡胶的回弹性。本专利技术的原理是通过添加润滑剂蒙脱土的方法促进补强填料在硅橡胶中的分散，提高两者之间的相容性，最大限度地降低低粘度硅油的添加量，从而提高硅橡胶的回弹性；同时以甲基乙烯基硅橡胶与超高分子量的二甲基生胶复配作为基础生胶；以沉淀法白炭黑和超细硅微粉
混搭作为补强填料，共同提高硅橡胶的回弹性。
[0009]根据本专利技术，优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶为乙烯基摩尔含量为0.03％～0.09％、分子量为65万～75万的甲基乙烯基硅橡胶和/或乙烯基摩尔含量为0.25％～1.5％、分子量为50万～65万的甲基乙烯基硅橡胶。
[0010]根据本专利技术，优选地，该组合物包括以下组分：乙烯基摩尔含量为0.03％～0.09％、分子量为65万～75万的甲基乙烯基硅橡胶68～72份、乙烯基摩尔含量为0.25％～1.5％、分子量为50万～65万的甲基乙烯基硅橡胶28～32份、超高分子量二甲基硅生胶1～3份、沉淀法白炭黑10～15份、超细硅微粉3～10份、蒙脱土3～10份、羟基乙烯基硅油1～3份、含氢硅油0.1～1份、内脱模剂0.05～0.5份和硫化剂0.3～2份。
[0011]根据本专利技术，优选地，所述超高分子量二甲基硅生胶为分子量为95万～120万的链节上不含有乙烯基基团的二甲基硅生胶。
[0012]根据本专利技术，优选地，所述沉淀法白炭黑的比表面积不低于150m2/g。
[0013]根据本专利技术，优选地，所述超细硅微粉的粒径为0.3～2μm。
[0014]根据本专利技术，优选地，所述蒙脱土为由硅氧烷、二氧化硅和其他助剂混炼而成；以所述蒙脱土的总重量计，所述硅氧烷的含量为40～60％。优选地，所述其他助剂为硅烷偶联剂。
[0015]根据本专利技术，优选地，所述羟基乙烯基硅油为羟基封端的乙烯基硅油，结构式如式(1)所示：
[0016][0017]其中：Me为甲基，Vi为乙烯基，m为甲基链节数，n乙烯基链节数，m＝8
‑
20，n＝1
‑
10，m+n≤30；
[0018]以所述羟基乙烯基硅油的总重量计，乙烯基含量为3.5～10％；
[0019]所述羟基乙烯基硅油的粘度为50～150cst。
[0020]根据本专利技术，优选地，以所述含氢硅油的总重量计，所述含氢硅油为含氢量为1.4～1.6％。
[0021]根据本专利技术，优选地，所述内脱模剂为硬脂酸和/或硬脂酸盐。
[0022]根据本专利技术，优选地，所述硫化剂为过氧化物双二四(2,4
‑
二氯过氧化苯甲酰)和/或双二五(2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
二叔丁基过氧化己烷)。
[0023]根据本专利技术，优选地，所述内脱模剂为硬脂酸锌、硬脂酸镁和硬脂酸钙中的至少一种。
[0024]本专利技术另一方面提供了所述的高回弹高强度硅橡胶组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0025]S1：将所述甲基乙烯基硅橡胶、超高分子量二甲基硅生胶、蒙脱土、羟基乙烯基硅油、含氢硅油和内脱模剂混合搅拌均匀，得到第一混合胶料；
[0026]S2：将所述沉淀法白炭黑、超细硅微粉和所述第一混合胶料混合搅拌均匀，得到第二混合胶料；
[0027]S3：对所述第二混合胶料进行高温真空密炼处理，得到混炼胶；
[0028]S4：将所述混炼胶和硫化剂混合并进行硫化处理，得到所述高回弹高强度硅橡胶组合物。
[0029]根据本专利技术，优选地，在步骤S2中，所述混合搅拌的温度为60℃～80℃，搅拌捏合成团后再捏合10～30min。
[0030]在本专利技术中，步骤S1、S2均在捏合机中进行。
[0031]在本专利技术中，所述沉淀法白炭黑和超细硅微粉分四次加入捏合机中，每次沉淀法白炭黑和超细硅微粉加入量依次分别为40％、25％、20％、15％。
[0032]根据本专利技术，优选地，在步骤S3中，所述高温真空密炼处理的条件包括：温度为100℃～120℃，真空度为
‑
0.8MPa～
‑
0.9MPa，高温密炼时间为1～1.8h，冷却时间22～26h。
[0033]根据本专利技术，优选地，在步骤S4中，所述硫化处理的条件包括：温度为170℃～220℃，时间为3.5
‑
4.5h。在本专利技术中，作为优选方案，所述硫化处理为先在1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高回弹高强度硅橡胶组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：甲基乙烯基硅橡胶90～105份、超高分子量二甲基硅生胶1～10份、沉淀法白炭黑10～40份、超细硅微粉1～30份、蒙脱土3～15份、羟基乙烯基硅油1～3份、含氢硅油0.1～3份、内脱模剂0.05～1份和硫化剂0.3～2份。2.根据权利要求1所述的高回弹高强度硅橡胶组合物，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶为乙烯基摩尔含量为0.03％～0.09％、分子量为65万～75万的甲基乙烯基硅橡胶和/或乙烯基摩尔含量为0.25％～1.5％、分子量为50万～65万的甲基乙烯基硅橡胶。3.根据权利要求2所述的高回弹高强度硅橡胶组合物，其中，该组合物包括以下组分：乙烯基摩尔含量为0.03％～0.09％、分子量为65万～75万的甲基乙烯基硅橡胶68～72份、乙烯基摩尔含量为0.25％～1.5％、分子量为50万～65万的甲基乙烯基硅橡胶28～32份、超高分子量二甲基硅生胶1～3份、沉淀法白炭黑10～15份、超细硅微粉3～10份、蒙脱土3～10份、羟基乙烯基硅油1～3份、含氢硅油0.1～1份、内脱模剂0.05～0.5份和硫化剂0.3～2份。4.根据权利要求1所述的高回弹高强度硅橡胶组合物，其中，所述超高分子量二甲基硅生胶为分子量为95万～120万的链节上不含有乙烯基基团的二甲基硅生胶；所述沉淀法白炭黑的比表面积不低于150m2/g；所述超细硅微粉的粒径为0.3～2μm；所述蒙脱土为由硅氧烷、二氧化硅和其他助剂混炼而成；以所述蒙脱土的总重量计，所述硅氧烷的含量为40～60％。5.根据权利要求4所述的高回弹高强度硅橡胶组合物，其中，所述其他助剂为硅烷偶联剂。6.根据权利要求1所述的高回弹高强度硅橡胶组合物，其中，所述羟基乙烯基硅油为羟基封端的乙烯基硅油，结构式如式(1)所示：其中：Me为甲基，Vi为乙烯基，m为甲基链节数，n乙烯基链节数，m＝8
‑
20，n＝1

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞鹏，
申请(专利权)人：安徽东爵有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：