一种耐穿刺硅胶及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种耐穿刺硅胶及其制备方法与应用，涉及硅胶制备技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种耐穿刺硅胶及其制备方法与应用


[0001]本申请涉及硅胶制备
，尤其是涉及一种耐穿刺硅胶及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]耐穿刺硅胶是一种特殊的硅胶材料，具有较高的耐穿刺性能，被主要应用于密封垫和防护材料的制作中
。
然而，现有的耐穿刺硅胶虽然在一定程度上解决了传统硅胶的一些缺陷，但是当耐穿刺硅胶被制成密封垫和防护材料时，仍旧存在着耐穿刺性能不足
、
且硬度不够的缺陷；但是，当耐穿刺硅胶的硬度较大时，却又存在着耐穿刺硅胶被尖锐物体穿刺后，难以快速恢复原状，从而导致的尖锐物体对耐穿刺硅胶的穿透深度较大的问题，回弹效果较差
。
[0003]因此，急需一种耐穿刺性能较好
、
硬度较大且回弹效果较好的耐穿刺硅胶，以解决现有技术中存在的问题
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述至少一种技术问题，开发一种耐穿刺性能较好
、
硬度较大且回弹效果较好的耐穿刺硅胶，本申请提供一种耐穿刺硅胶及其制备方法与应用
。
[0005]一方面，本申请提供的一种耐穿刺硅胶，按照重量份数计，包括如下原料：有机硅胶
50
～
80
份，环氧树脂6～
12
份，过硫酸铵
0.5
～1份，聚氨酯5～
10
份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维8～
20
份，纳米陶瓷颗粒4～
18
份
。/>[0006]通过采用上述技术方案，本申请提供的耐穿刺硅胶中，以有机硅胶为基础原料，向其中加入了环氧树脂和过硫酸铵进行改性，使得过硫酸铵分解产生的自由基与环氧树脂中的环氧基团发生反应，形成交联结构，与此同时，有机硅胶中的氢氧基团与环氧树脂中的环氧基团发生反应，进一步增强交联结构的形成，从而形成三维网络结构，进一步增强了耐穿刺硅胶的硬度；在此基础之上，进一步加入聚氨酯，聚氨酯的弹性链段可以与有机硅胶和环氧树脂的交联结构相互作用，形成具有较高弹性的复合结构；另外，本申请提供的耐穿刺硅胶中，还同时引入了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒，能够相互支撑并嵌入有机硅胶的基质中，从而增加聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒与有机硅胶的基质之间的界面相互作用，形成了多重阻挡屏障，进一步提高了耐穿刺硅胶的耐穿刺性能
。
[0007]可选的，按照重量份数计，包括如下原料：有机硅胶
65
～
73
份，环氧树脂7～9份，过硫酸铵
0.6
～
0.8
份，聚氨酯6～8份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维
10
～
12
份，纳米陶瓷颗粒5～
10
份
。
[0008]通过采用上述技术方案，对本申请提供的耐穿刺硅胶中，原料的重量份数进行了进一步限定，能够进一步平衡耐穿刺硅胶的硬度和回弹效果
。
[0009]可选的，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和所述纳米陶瓷颗粒的质量比为
1:(0.6
～
1)。
[0010]通过采用上述技术方案，对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒的质量比进行限定，能够控制在有机硅胶的基质中，纤维和颗粒的分布和比例，从而进一步优化耐穿刺硅胶的耐穿刺性能
。
[0011]可选的，所述纳米陶瓷颗粒的平均粒径为
30
～
50nm。
[0012]通过采用上述技术方案，对纳米陶瓷颗粒的粒径进行限定，能够进一步提高颗粒的分散性，避免出现颗粒团聚或者颗粒聚集的现象，从而能够进一步提高耐穿刺硅胶的耐穿刺性能
。
[0013]可选的，所述纳米陶瓷颗粒包括二氧化硅纳米颗粒
、
氧化铝纳米颗粒以及氧化锆纳米颗粒中的至少一种
。
[0014]进一步可选的，所述纳米陶瓷颗粒为质量比为
1:1
的二氧化硅纳米颗粒和氧化锆纳米颗粒
。
[0015]进一步可选的，所述纳米陶瓷颗粒为质量比为
(1
～
1.5):1:(0.3
～
0.5)
的二氧化硅纳米颗粒
、
氧化铝纳米颗粒以及氧化锆纳米颗粒
。
[0016]可选的，还包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的分子量为
1000
～
5000
，且所述聚乙烯醇和所述有机硅胶的质量比为
(0.1
～
0.2):1。
[0017]通过采用上述技术方案，还在本申请提供的耐穿刺硅胶中，进一步引入了聚乙烯醇，能够进一步增加耐穿刺硅胶的柔韧性，有助于耐穿刺硅胶抵抗外部冲击和变形，降低断裂和破损，进一步提高了耐穿刺硅胶的耐穿刺性能和回弹效果
。
[0018]第二方面，本申请提供了上述耐穿刺硅胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、
按重量份数混合有机硅胶和环氧树脂，并向其中按重量份数加入过硫酸铵，加热，再向其中按重量份数加入聚氨酯，混合，得到预混物一；按重量份数混合聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒，得到预混物二；
S2、
搅拌所述预混物一，边搅拌边加入所述预混物二，加毕，继续搅拌1～
2h
，制得所述耐穿刺硅胶
。
[0019]通过采用上述技术方案，采用特定的步骤顺序混合各原料，能够较为方便地制得耐穿刺性能较好
、
硬度较大且回弹效果较好的耐穿刺硅胶
。
[0020]可选的，还包括在所述步骤
S1
中，按重量份数加入聚氨酯后，再按重量份数加入聚乙烯醇，混合，得到所述预混物一
。
[0021]第三方面，本申请提供了上述耐穿刺硅胶在橡胶和塑料制品领域中的应用
。
[0022]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.
本申请提供的耐穿刺硅胶中，以有机硅胶为基础原料，向其中加入了环氧树脂和过硫酸铵进行改性，使得过硫酸铵分解产生的自由基与环氧树脂中的环氧基团形成交联结构，有机硅胶中的氢氧基团与环氧树脂中的环氧基团发生反应增强交联结构的形成，从而形成三维网络结构，进一步增强了耐穿刺硅胶的硬度
。
[0023]2.
本申请提供的耐穿刺硅胶中，进一步引入了聚氨酯，从而使得聚氨酯的弹性链段与有机硅胶和环氧树脂的交联结构相互作用，形成具有较高弹性的复合结构
。
[0024]3.
本申请提供的耐穿刺硅胶中，还同时引入了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒，能够相互支撑并嵌入有机硅胶的基质中，从而增加聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和纳米陶瓷颗粒与有机硅胶的基质之间的界面相互作用，形成了多重阻挡屏障，进一步提
高了耐穿刺硅胶的耐穿刺性能
。
[0025]4....

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐穿刺硅胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下原料：有机硅胶
50~80
份，环氧树脂
6~12
份，过硫酸铵
0.5~1
份，聚氨酯
5~10
份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维
8~20
份，纳米陶瓷颗粒
4~18
份
。2.
根据权利要求1所述的耐穿刺硅胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下原料：有机硅胶
65~73
份，环氧树脂
7~9
份，过硫酸铵
0.6~0.8
份，聚氨酯
6~8
份，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维
10~12
份，纳米陶瓷颗粒
5~10
份
。3.
根据权利要求1所述的耐穿刺硅胶，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和所述纳米陶瓷颗粒的质量比为
1:
（
0.6~1
）
。4.
根据权利要求1所述的耐穿刺硅胶，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒的平均粒径为
30~50nm。5.
根据权利要求1所述的耐穿刺硅胶，其特征在于，所述纳米陶瓷颗粒包括二氧化硅纳米颗粒
、
氧化铝纳米颗粒以及氧化锆纳米颗粒中的至少一种
。6.

【专利技术属性】
技术研发人员：杨书敏，宋进京，梁智文，
申请(专利权)人：厦门豫盛实业有限公司，
类型：发明
国别省市：