[發明專利]一種高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210268637.X
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102746674A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李穎
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/08;C08L83/06;C08K13/02;C08J3/24;C08J9/10;B29C35/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及多孔有機硅固體材料，特別是一種耐熱性能和力學性能的優異多孔有機硅固體材料及其制備方法。

背景技術

目前市場上對于具有高耐熱溫度（T≥280℃）的多孔有機硅固體材料的需求與日俱增，但卻沒有相應的產品與之對應，所以對此類產品的研發迫在眉睫。國內市場上少見高耐熱多孔有機硅固體材料，少量銷售且口碑較好的基本都是進口產品，國內產品的市場占有率更少。

為了提高多孔有機硅固體材料的耐熱溫度，有研究者提出通過加入助交聯劑和采用二次輻射交聯的方法，提高材料的硫化程度，進而提高材料的耐熱溫度。中國專利CN101781464A公開了一種硅橡膠泡沫材料的制備方法。首先，該方法加入了助交聯劑在室溫下發揮其交聯作用，提高材料的硫化程度，但采用的助交聯劑效果有限，無法真正保證材料硫化的充分進行，在高溫下該材料極易因硫化不完全發生鏈段的降解，導致性能迅速劣化，不宜在高溫下使用。其次，該方法介紹的這種室溫硫化的硅橡膠泡沫材料，屬單一基體組分的材料，只能體現出硅橡膠的性能，不如合金基體組分的材料的綜合性能優異，如其耐熱性和力學性能均不如合金基體組分的材料，不適于在高溫及要求高力學性能的環境下使用。

為了提高多孔有機硅固體材料的開孔率和耐熱溫度，有研究者提出加入交聯劑提高硫化來提高材料的硫化程度，進而提高材料的耐熱溫度。中國專利CN102093718A公開了一種低密度、高開孔率硅橡膠泡沫材料的制備方法。首先，該方法只是通過第二段發泡過程，提高了材料的發泡倍率，但在第二段發泡過程中未加入任何可提高硫化程度的助劑，故材料的硫化過程難以充分進行，在高溫下該材料極易因硫化不完全發生鏈段的降解，導致性能迅速劣化，因此材料的耐熱性較低。其次，該方法旨在介紹一種開孔型的硅橡膠泡沫材料，開孔型材料耐水性差，故在有水介質存在情況下材料性能也會迅速下降，不利于耐高溫性的實現。

因此提出了一種高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料及其制備方法，該方法解決了此類材料耐高溫性差、力學性能低、發泡倍率低、密度單一、開孔材料耐介質性差的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料（可在≥280℃下長期使用）。該材料屬高性能聚合物軟質多孔材料，具有低密度、高柔軟性、高延展性、高彈性、高孔隙度、良好的吸收機械震動或沖擊及高頻減震的物理特性，在高溫下可長時間連續使用且阻燃。其應用領域涉及工業、農業、交通運輸、軍事、建筑及日用品等，用做減震、阻尼、隔音和電絕緣的優良材料。在航空航天方面用作航天器、火箭等的輕質、耐高溫、抗濕材料，也可作為推進器、機翼和機艙的填充材料以及火箭壁的絕熱材料等。

本發明的另一目的在于提供一種高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料的制備方法。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的，一種高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料，由以下組份質量百分比含量的原料制備而成：

合金組分一????????40-50%;

合金組分二????????20-30%；

結構控制劑????????0.5-1%；

發泡劑????????????2-6%；

發泡助劑??????????1-3%；

硫化劑????????????1-4%；

交聯劑????????????0.5-1.5%；

催化劑????????????0.05-0.1%；

補強劑????????????15-25%。

相應地，本發明還給出了高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料的制備方法，包括下述步驟：

將上述質量百分比的合金組分一、合金組分二、交聯劑、結構控制劑、補強劑和催化劑進行稱量，使用煉膠機充分混煉，使之形成均勻的混合相，再將混煉好的膠料停放2-4h；后加入發泡劑、發泡助劑和硫化劑，使用煉膠機再進行充分混煉；將混煉膠放入模具中，于壓機上進行硫化發泡反應，預發泡溫度為50-80℃，時間為2-6min，一段硫化溫度為120-160℃，時間為6-12min，二段交聯溫度為170-200℃，時間為5-10min。兩段反應完成之后進行冷卻脫模，取出物料。再進行后處理，條件為：80-120℃烘干0.5-1小時，繼續升溫至140-160℃烘干0.5-1小時，繼續升溫至170-180℃烘干1-2小時，繼續升溫至190-200℃烘干2-3h，即得高耐熱多孔有機硅合金彈性體材料。該材料具有優異的高耐熱性，可在280℃的高溫下連續使用。