[發明專利]低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 201310055182.8
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103254648A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 武兵;馬小剛;衛曉榮;保羅·布蘭德
• 申請（專利權）人: 贏創德固賽特種化學（上海）有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/08;C08K3/36
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 程大軍

技術領域

本發明涉及一種低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠及其制備方法。

背景技術

高溫硫化硅橡膠是高分子量（分子量一般為40～80萬）的聚有機硅氧烷（即生膠）加入補強填料和硫化劑等其他添加劑，經加壓成型（模壓、擠壓、壓延）或注射成型，并在高溫下交鏈形成的橡膠。高溫硫化硅橡膠能在-50~+250℃溫度范圍內長期使用而保持其橡膠彈性。由于它具有許多其它合成橡膠不具備的性能，例如：使用溫度廣、耐假性和耐疲勞性能好、電氣性能和加工工藝性能優異、生理惰性等等，因此在航天航空、電子電氣、汽車工業、醫用等行業得到廣泛的應用。

在某些具有特殊需求的高溫硫化硅橡膠產品，例如鍵盤、橡膠輥子、汽車的密封件等中，需要采用低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠，因為低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠具有良好的回彈性能。

現有技術中獲得較低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠的方法主要包括以下兩種：

1、調節有機硅聚合物的不同乙烯基含量的生膠配比，但是這種方法調節的壓縮形變的幅度較小；在特定的補強填料下，只能對壓縮形變進行細微調節。

2、選擇白炭黑，主要是沉淀法白炭黑，來實現低壓縮形變。但這種選擇是盲目的，需要從數以百計的不同白炭黑產品中選擇，只能實現通用級別的低壓縮形變需求，且需要通過大量的實驗和白炭黑產品來反復試驗才能達到要求。

沉淀法白炭黑在有機硅高溫膠中的使用已有相當長的歷史。沉淀法白炭黑在通用的有機硅橡膠中是主要的補強填料，其可以提高有機硅橡膠的機械性能，如拉伸強度，撕裂強度。人們普遍認為，白炭黑產品的特殊的BET比表面積對達到期望的機械性能尤為關鍵。白炭黑BET比表面積是對白炭黑產品內外結構的表面積的測量值。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種制備低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠的簡便方法。

本發明人意外地發現，當選擇CTAB比表面積150m²/g以下的沉淀法白炭黑作為填料時，制得的高溫硫化硅橡膠具有低壓縮形變的性能。而白炭黑的水分含量、灼燒失重、pH值、粒徑、BET比表面積等參數對壓縮形變性能僅具有非常有限的影響。而且，白炭黑的CTAB比表面積與制得的高溫硫化硅橡膠的壓縮形變呈正相關，加入沉淀法白炭黑的高溫硫化硅橡膠的壓縮形變值隨著白炭黑的CTAB比表面積增加而升高。

根據本發明，提供了一種制備低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠的方法，包括在高溫硫化硅橡膠的生膠中添加CTAB比表面積在110m²/g到150m²/g之間的沉淀法白炭黑。本發明方法通常包括將高溫硫化硅橡膠的生膠與白炭黑混合的步驟。

本發明還提供了沉淀法白炭黑在制備具有低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠中的應用，其中白炭黑的CTAB比表面積在110m²/g到150m²/g之間。

根據本發明，低壓縮形變是指壓縮形變值小于或等于11%。本發明方法可以獲得低壓縮形變的高溫硫化硅橡膠，其壓縮形變值小于或等于11%，優選小于10.5%，例如6-11%,6-10.5%,6.5-11%,6.5-10.5%,7-11%，7-10.5%,7-10%,8-11%,8-10.5%,8-10%，更優選為約7%。

白炭黑CTAB比表面積是對白炭黑產品外結構的表面積的測量值。若CTAB比表面積低于110m²/g，則其他機械性能（例如拉伸強度和撕裂強度）會降低；若CTAB比表面積高于150m²/g，則難以達到小于或等于11%的壓縮形變值。

根據本發明，根據具體的需求，包括壓縮形變和硬度的需求，適用的沉淀法白炭黑的CTAB比表面積可以是110m²/g到150m²/g之間，例如110m²/g到140m²/g之間，120m²/g到150m²/g之間，120m²/g到140m²/g之間，125m²/g到150m²/g之間，120m²/g到130m²/g之間，120m²/g到125m²/g之間，130m²/g到140m²/g之間等。