專利名稱：高強度硅橡膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橡膠領域，特別是涉及一種高強度、高彈性固體硅橡膠及其 制備方法。
技術背景硅橡膠具有較好的耐高低溫、隔熱、絕緣、防潮、防化學腐蝕、抗污染 的特性和生理惰性，被廣泛應用在電子、電氣、汽車領域，尤其在航空航天、 國防工業(yè)、機械制造業(yè)、建筑裝飾及生物醫(yī)學等領域，同樣也具有不可替代的作用；硅橡膠采用的基本原料是分子量在50-60萬或分子量更高一些的半 流動性的基礎膠。填充白炭黑對硅橡膠可以起到補強的作用，白炭黑按生產 方法基本分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑；氣相法白炭黑表面上的硅羥基 (Si-OH)可以與硅橡膠分子形成物理和化學結合，在二氧化硅表面形成硅 橡膠分子吸附層，構成二氧化硅粒子與信仰膠分子連成一體的三維網(wǎng)結構， 從而達到補強作用。目前市場上使用的硅橡膠存在以下問題由于氣相法白 炭黑在常態(tài)下，以白色無定形絮狀、半透明固體膠狀的納米粒子狀態(tài)存在(粒 徑小于100nm)，有巨大的比表面積(100 400m2/g)，故混煉困難，難于 進行填加，填充率受到限制， 一般硅橡膠的性能指標為拉伸強度在4Mpa 左右，伸長率在180%左右，硬度在50A (邵氏硬度)左右。硅橡膠強度難 以進一步提高，彈性受到限制，制約了其應用范圍的擴展和高性能的發(fā)揮。 發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服已有技術的缺點，提供一種白炭黑 可充分填加到基礎膠中，從而混煉出高填充、高強度、高彈性的硅橡膠膠料 及其高強度、高彈性硅橡膠膠料的制備方法。本發(fā)明所采用的技術方案是 一種高強度硅橡膠包含的原料有甲基乙烯基硅橡膠、復合偶聯(lián)劑、氣相法白炭黑和多乙烯基硅油；所述原料的重量 份數(shù)組成如下作為基礎膠的甲基乙烯基硅橡膠100重量份；經復合偶聯(lián)劑改性后的氣相法白炭黑30-40重量份；氣相法白炭黑10-20重量份；多乙烯基硅油2-5重量份。需偶聯(lián)的氣相法白炭黑和復合偶聯(lián)劑的配比比例為10: 1，所述復合偶 聯(lián)劑為六甲基環(huán)三硅氮烷和八甲基環(huán)四硅氮烷，所述高強度硅橡膠還包括無 機顏料，無機顏料為基礎膠的3-5%;所述氣相法白炭黑選用的品牌號為AS380。本發(fā)明高強度硅橡膠的制備方法，包括以下步驟 步驟一氣相法白炭黑的偶聯(lián)處理方法.-備料氣相法白炭黑、復合偶聯(lián)劑和陶瓷球；將10: l的氣相法白炭黑、復合偶聯(lián)劑和陶瓷球放入偶聯(lián)處理器中混合后，連續(xù)進行不加熱運轉0.5hr，加熱運轉l-2hr，停止加熱 后再運轉0.5hr;所述偶聯(lián)處理器帶有排氣孔，可促進白炭黑偶聯(lián) 效果，并對其干燥脫水； 步驟二高強度硅橡膠的煉制方法將甲基乙烯基硅橡膠在雙輥混煉機運轉過程中逐步加入； 將氣相法白炭黑和偶聯(lián)處理后的氣相法白炭黑隨同加入雙輥混煉 機，進行混煉；根據(jù)產品要求，添加無機顏料和多乙烯基硅油，繼續(xù)混煉，經過"相 變"過程和"熟化"過程后得到膠料。本發(fā)明的有益效果是由于復合偶聯(lián)劑與氣相白炭黑進行偶聯(lián)，增加了 氣相白炭黑在硅橡膠中的填充量，使硅橡膠的拉伸強度提高2-3倍，斷裂伸長率在原有基礎上提高了 l倍左右；又由于在混煉的過程中加入了未經偶聯(lián) 的氣相白炭黑，使硅橡膠的硬度保持不變，同時縮短了的混煉時間，硅橡膠 的整體性能得到改善，充分發(fā)揮硅橡膠本身潛在的良好性能，使應用領域得 到進一步擴展。
具體實施方式
本發(fā)明高強度硅橡膠包含的原料有甲基乙烯基硅橡膠、復合偶聯(lián)劑、 氣相法白炭黑和多乙烯基硅油；所述原料的重量份數(shù)組成如下作為基礎膠 的甲基乙烯基硅橡膠100重量份；經復合偶聯(lián)劑改性后的氣相法白炭黑 30-40重量份；氣相法白炭黑10-20重量份；多乙烯基硅油2-5重量份， 以上原料均為市售原料。氣相法白炭黑通過復合偶聯(lián)劑對氣相法白炭黑進行 改性的，所述白炭黑和復合偶聯(lián)劑的配比比例為10: 1。所述復合偶聯(lián)劑為 六甲基環(huán)三硅氮垸和八甲基環(huán)四硅氮烷配比比例為6: 4。本發(fā)明高強度硅橡 膠還包括無機顏料，無機顏料的添加量可根據(jù)制件的顏色要求自行確定，所述氣相法白炭黑選用的品牌號為AS380。本發(fā)明高強度硅橡膠的制備方法，包括以下步驟步驟一氣相法白炭黑的偶聯(lián)處理方法備料氣相法白炭黑、復合偶 聯(lián)劑和陶瓷球；偶聯(lián)劑的有機官能團可以改善橡膠制品的表面性能，提高其 極性，使橡膠與膠粘劑結合力增強；氣相白碳黑表面存在的活性羥基易于進行化學反應，氣相白碳黑可以通過偶聯(lián)劑的作用使氣相白碳黑進行表面改 性，解決白炭黑與膠料的親和性，使膠料的交聯(lián)密度增加，改善膠料的加工性能，使膠料的定伸應力、拉伸強度、撕裂強度得到有效提高；改性后的氣 相白碳黑可以消除干擾硫磺對橡膠的硫化過程；陶瓷球可增加混合效果；將 10: 1的氣相法白炭黑、復合偶聯(lián)劑和陶瓷球放入偶聯(lián)處理器中混合，連續(xù) 進行不加熱運轉0.5hr，加熱運轉1-2hr，停止加熱后再運轉0. 5hr;所述B 步驟偶聯(lián)處理器帶有排氣孔，以促進偶聯(lián)效果，同時對白炭黑進行干燥脫水。步驟二高強度硅橡膠的煉制方法甲基乙烯基硅橡膠在雙輥混煉機運 轉過程中逐步加入；偶聯(lián)處理后的氣相法白炭黑和未經偶聯(lián)的氣相白炭黑隨 同加入雙輥混煉機，進行混煉；根據(jù)制件的顏色要求添加無機顏料，添加具 有很強反應活性的多乙烯基硅油繼續(xù)混煉，經過"相變"過程和"熟化"過 程后得到膠料。實施例1氣相白炭黑的偶聯(lián)處理.-將六甲基環(huán)三硅氮垸偶聯(lián)劑6重量份和八甲基環(huán)四硅氮烷偶聯(lián)劑4重量 份，與氣相白炭黑100重量份和少量陶瓷球放入偶聯(lián)處理器中混合，連續(xù)進 行不加熱運轉0.5hr，加熱運轉l-2hr，停止加熱后再運轉0. 5hr，獲得改性 后的氣相白炭黑。本發(fā)明高強度硅橡膠的混煉歩驟將甲基乙烯基硅橡膠100重量份加入雙輥混煉機，再將氣相白炭黑20 重量份和經復合偶聯(lián)劑改性后的氣相法白炭黑30重量份同時加入混煉機一 同混煉，根據(jù)制件的顏色要求添加無機顏料，添加具有很強反應活性的多乙 烯基硅油，繼續(xù)混煉，經過"相變"過程和"熟化"過程后得到膠料，從開 煉至完成膠料需要40min。依此方法制得的膠料的性能指標為拉伸強度為9. 0-9. 6Mpa;斷裂伸長率為350-500%;硬度50A土5;撕裂強度》17KN/M;本發(fā)明的硅橡膠具有優(yōu)良的電絕緣性、抗電弧、電暈、電火花的能力很 強，并具有防水、防潮、透氣性高和抗沖擊力等性能，極大拓寬了硅橡膠的 應用領域。
權利要求
1. 一種高強度硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠包含的原料有甲基乙烯基硅橡膠、復合偶聯(lián)劑、氣相法白炭黑和多乙烯基硅油；所述原料的重量份數(shù)組成如下作為基礎膠的甲基乙烯基硅橡膠100重量份；經復合偶聯(lián)劑改性后的氣相法白炭黑30-40重量份；氣相法白炭黑10-20重量份；多乙烯基硅油2-5重量份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高強度硅橡膠，其特征在于，需偶聯(lián)的氣相 法白炭黑和復合偶聯(lián)劑的配比比例為10: 1，所述復合偶聯(lián)劑為六甲基環(huán)三 硅氮垸和八甲基環(huán)四硅氮烷。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高強度硅橡膠，其特征在于，還包括無機顏料，所述無機顏料為基礎膠的3-5%;所述氣相法白炭黑選用的品牌號為AS380。
4. 根據(jù)權利要求1所述的高強度硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一氣相法白炭黑的偶聯(lián)處理方法A. 備料氣相法白炭黑、復合偶聯(lián)劑和陶瓷球；B. 將10: l的氣相法白炭黑、復合偶聯(lián)劑和陶瓷球放入偶聯(lián)處理器中混 合后，連續(xù)進行不加熱運轉0.5hr，加熱運轉l-2hr，停止加熱后再 運轉0. 5hr;C. 所述B步驟偶聯(lián)處理器帶有排氣孔，可促進白炭黑偶聯(lián)效果，并對其 干燥脫水；步驟二高強度硅橡膠的煉制方法A. 將甲基乙烯基硅橡膠在雙輥混煉機運轉過程中逐步加入；B. 將氣相法白炭黑和偶聯(lián)處理后的氣相法白炭黑隨同加入雙輥混煉機，進行混煉;c.根據(jù)產品要求，添加無機顏料和多乙烯基硅油，繼續(xù)混煉，經過"相變"過程和"熟化"過程后得到膠料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強度硅橡膠，該硅橡膠包含的原料有甲基乙烯基硅橡膠、復合偶聯(lián)劑、氣相法白炭黑和多乙烯基硅油；原料的重量份數(shù)組成如下作為基礎膠的甲基乙烯基硅橡膠100重量份；經復合偶聯(lián)劑改性后的氣相法白炭黑30-40重量份；氣相法白炭黑10-20重量份；多乙烯基硅油2-5重量份。有益效果是由于復合偶聯(lián)劑與氣相白炭黑進行偶聯(lián)，增加了氣相白炭黑在硅橡膠中的填充量，使硅橡膠的拉伸強度提高2-3倍，斷裂伸長率在原有基礎上提高了1倍左右；又由于在混煉的過程中加入了未經偶聯(lián)的氣相白炭黑，使硅橡膠的硬度保持不變，同時縮短了的混煉時間，使硅橡膠的整體性能得到改善，使應用領域得到進一步擴展。
文檔編號C08K3/00GK101284947SQ20071005712
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權日2007年4月11日
發(fā)明者蔡寶連, 鄭俊萍 申請人:天津市廣泰科技發(fā)展有限公司