[發(fā)明專利]一種紫外光輻射交聯(lián)硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210218209.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102702442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瞿保鈞;鮑文波;劉紅;葉磊;施文芳;劉巖;吳強(qiáng)華;鄧鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江省潤(rùn)特科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/12
• 分類號(hào): C08F283/12;C08F2/44;C08F2/48;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/34
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交聯(lián)硅橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)

硅橡膠由于具有優(yōu)良的耐熱性、耐寒性、耐環(huán)境性、電氣絕緣性、低壓縮永久變形性及耐疲勞性等諸多方面的性能，目前已廣泛用于電子、電器、汽車、機(jī)械制造、化工、食品、日用品、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。

目前，硅橡膠的交聯(lián)方法主要有兩種：化學(xué)交聯(lián)法和高能輻射法。硅橡膠的化學(xué)交聯(lián)法按硫化方式主要分為高溫硫化和室溫硫化兩大類，其中高溫硫化根據(jù)硫化劑的不同，分為過(guò)氧化物型和加成型，相應(yīng)的硫化機(jī)理為自由基硫化和加成硫化。前者主要是通過(guò)高溫下過(guò)氧化物分解產(chǎn)生自由基引發(fā)交聯(lián)，自硅橡膠商業(yè)化以來(lái)，大多數(shù)硅橡膠制品的成型加工都是采用過(guò)氧化物引發(fā)的方式進(jìn)行硫化(交聯(lián))，過(guò)氧化物硫化的工藝成熟，幾乎可以滿足所有熱硫化硅橡膠制品生產(chǎn)的需要，但過(guò)氧化物硫化劑分解時(shí)產(chǎn)生某些有害有毒物質(zhì)，常常需要進(jìn)行二段硫化，同時(shí)對(duì)于淺色或透明制品在硫化后會(huì)變色。70年代起，加成型硫化體系開(kāi)始在硅橡膠中得到應(yīng)用，其反應(yīng)機(jī)理是在第VIII族過(guò)渡金屬，如Pt、Pd、Ni、Co等催化劑存在下進(jìn)行硅氫化反應(yīng)，該硫化(交聯(lián))過(guò)程中沒(méi)有小分子析出，硫化過(guò)程本身不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物；催化劑用量低，硫化制品對(duì)人體安全；可以進(jìn)行常壓高溫硫化以及深度硫化。但該體系中如鉑催化劑極易與體系中N、P、S等有機(jī)物或Sn、Pb、Hg、Bi、As等重金屬離子化合物以及含炔基等不飽和鍵的有機(jī)化合物反應(yīng)中毒而失去活性。很多研究人員針對(duì)催化劑易失活問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究和報(bào)道，如對(duì)鉑催化劑進(jìn)行微膠囊化、制備鉑-抑制劑配合物等，但效果均不甚理想。

在Masoud?Frounchi和Susan?Dadbin的《Comparison?between?electron-beam?and?chemical?crosslinking?of?silicone?rubber》(Nuclear?Instruments?and?Methods?in?Physics?Research?B?243(2006)354-358)一文闡述了在不需要化學(xué)助劑條件下，硅橡膠能夠很好的被電子束輻射交聯(lián)，交聯(lián)后的硅橡膠性能也優(yōu)于化學(xué)交聯(lián)。而且高能輻射可以在室溫條件下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)均勻性好，控制方便。但高能輻射交聯(lián)的交聯(lián)設(shè)備投資高、操作維護(hù)復(fù)雜、防護(hù)要求苛刻，產(chǎn)品成本高，很高的能量也會(huì)導(dǎo)致對(duì)材料的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致性能的惡化等這些問(wèn)題也變得尤為明顯。紫外光交聯(lián)是繼高能射線交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)之后新近發(fā)展的一種交聯(lián)方法，近幾年已成功地應(yīng)用于光交聯(lián)電線電纜的工業(yè)生產(chǎn)中。與高能射線和化學(xué)交聯(lián)方法相比，紫外光交聯(lián)法具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少；易于操作，安全防護(hù)要去不苛刻，維護(hù)方便；節(jié)能環(huán)保，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；并且紫外光輻照對(duì)材料的損傷小，產(chǎn)品的機(jī)械性能和電學(xué)性能優(yōu)良；產(chǎn)品成本低等。

在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910126729.2描述了一種以聚有機(jī)硅氧烷、丙烯酸酯化硅油和包含二芳基酮基團(tuán)的光引發(fā)劑的組合物進(jìn)行光交聯(lián)，得到的交聯(lián)產(chǎn)物具有良好的機(jī)械性能。但該組合物僅適用于電纜或光纜的介電絕緣層，并需要外部包覆一層保護(hù)套。且該光交聯(lián)組合物需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的多次輻照才達(dá)到滿意的交聯(lián)度，這樣不僅增加了生產(chǎn)時(shí)間也使工藝變得復(fù)雜。普通的硅橡膠分子間的引力非常低，生膠直接硫化后的彈性體拉伸強(qiáng)度不超過(guò)0.14MPa，不進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)就沒(méi)有使用價(jià)值。所以硅橡膠需要加入無(wú)機(jī)填料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)后才能滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

近年來(lái)，申請(qǐng)人發(fā)明了一種新穎的紫外光交聯(lián)法(中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)：CN?1218963和CN?1919571)，并已投入了交聯(lián)電線電纜材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該項(xiàng)新技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：所需交聯(lián)設(shè)備投資低、工藝簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便，節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品的成本低，耐高溫特性和力學(xué)性能優(yōu)良，同時(shí)由于采用紫外光作為輻照源，可適用于制造不同尺寸的光交聯(lián)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有的制備交聯(lián)硅橡膠的化學(xué)交聯(lián)法存在化學(xué)交聯(lián)法存在能量消耗大、生產(chǎn)效率低；高能輻射交聯(lián)法存在設(shè)備投資高、操作維護(hù)復(fù)雜、防護(hù)要求苛刻、產(chǎn)品成本高以及所制得的交聯(lián)硅橡膠性能較差的問(wèn)題，而提供一種紫外光輻射交聯(lián)硅橡膠及其制備方法。

本發(fā)明紫外光輻射交聯(lián)硅橡膠，其特征在于紫外光輻射交聯(lián)硅橡膠按重量份數(shù)由100份硅橡膠、10～150份無(wú)機(jī)填料、0.1～5.0份自由基光引發(fā)劑、0.1～5.0份陽(yáng)離子型光引發(fā)劑、0.1～5.0份多官能團(tuán)交聯(lián)劑、0.1～5.0份交聯(lián)促進(jìn)劑和1～5份硅烷偶聯(lián)劑制成。

上述紫外光輻射交聯(lián)硅橡膠的制備方法按以下步驟進(jìn)行：