[發明專利]一種耐高溫的硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201310196731.3
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103265815A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陳健;張建光;楊文乾
• 申請（專利權）人: 蘇州富通高新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L27/06;C08L83/06;C08L61/06;C08K13/02;C08K5/11;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/34;C08K3/22;C08J3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明提供了一種硅橡膠，特別是涉及一種耐高溫的硫化硅橡膠，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

硅橡膠是一種兼有無機和有機性質的高分子彈性體，它的分子讓鏈是由硅原子和氧原子交替組成，硅氧鍵鍵能達370KJ/mol，比一般的碳碳結合鍵能240KJ/mol要大得多。硅橡膠發展于20世紀40年代，國外最早研究的品種是二甲基硅橡膠。1944年前后由美國的DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生產。我國在60年代初期研究成功并投入工業化生產。其具有耐高低溫、耐輻射、耐紫外線、絕緣、憎水、耐候性好、透氣性好及壓縮變形率低等優異性能，是橡膠中性能獨特的品種，而且品種繁多，形態各異，現已經在航天、航空、電子、輕工、建筑、醫療、領口、化工、冶金等技術領域得到了廣泛的應用。

為了提高硅橡膠的機械性能，一般可以對其進行硫化。早期的硅橡膠是使用過氧化物作為硫化劑進行硫化的。但是，過氧化物反應會在橡膠中留下酸性物質。雖然現在仍然使用過氧化物，但是加成硫化型硅橡膠已經被生產商廣泛接受。目前主要采用的是有機過氧化物作硫化劑，經過加熱使有機過氧化物分解產生游離基，并與橡膠的有機側基形成交聯，從而獲得硫化膠。有機過氧化物一般在室溫下比較穩定，但是在較高的硫化溫度下能夠迅速分解產生自由基，從而使硅橡膠產生交聯。

硅橡膠按其硫化特性可以分為熱硫化型硅橡膠和室溫硫化型硅橡膠。硫化型可以使線狀硅膠分子交聯成立體網狀結構，除了一些熱塑性硅膠不需要硫化外，天然橡膠和各種合成橡膠都需要使用硫化劑進行硫化，使其機械性能得到提升。

與絕大多數的彈性體相比，硅橡膠能承受較寬的濕度范圍，如-60℃～240℃，但是硫化橡膠一般的工作溫度為200℃上限，再提高工作溫度時，會出現橡膠的機械性能下降的問題，例如：開裂、收縮、軟化等問題，影響到工件的正常運行。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐高溫的硅橡膠，采用的技術方案是：

一種耐高溫的硅橡膠，包括有按重量份計的如下組分：乙烯基硅橡膠50～80份、正硅酸乙酯5～10份、熱固性酚醛樹脂3～5份、聚氯乙烯樹脂10～15份、檸檬酸三丁酯5～10份、白碳黑5～8份、碳酸鈣3～5份、滑石粉5～8份、三氧化二鐵2～4份、氧化鎂2～4份、氧化鋅3～4份、三氧化二鋁2～3份、羥基硅油5～10份、硬脂酸鋅3～6份、偶聯劑4～6份、交聯劑3～6份、硫化劑4～8份、防老劑3～7份。

所述的交聯劑可以采用的是甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基異丁酮肟基硅烷中的一種。

所述的硫化劑可以采用的是硫化劑BP、DCBP、TBPB、DTPB、DCP或者DBPMH中的一種。

所述的防老劑可以采用防老劑MB。

所述的偶聯劑可以采用鈦酸酯偶聯劑，例如：TMC-201、TMC-102、TMC-101、TMC-105、TMC-311中的一種。

高分子材料的導熱系數通常都比較低，硅橡膠的導熱系數雖比其它橡膠要高，但是也只有0.2W·(m·K)^-1左右，因此在其中添加了，不僅可以保證其具有一定的絕緣性，還有助于提高硅橡膠的導熱系數，可以提高其耐熱性能。加入白碳黑可以提高硅橡膠在制備過程中的流動性，使橡膠性能在制備后得到提高。通過熱固性酚醛樹脂、聚氯乙烯樹脂、檸檬酸三丁酯的交聯互聚可以提高硅橡膠的機械性能。

該硅橡膠可以通過如下的步驟進行制備：

S1：將乙烯基硅橡膠、熱固性酚醛樹脂、聚氯乙烯樹脂、檸檬酸三丁酯在真空捏合機中捏合5～10分鐘，再加入白碳黑、碳酸鈣、滑石粉、三氧化二鐵、氧化鎂、氧化鋅、三氧化二鋁攪拌均勻；

S2：將步驟S1所得的混合物中加入羥基硅油、硬脂酸鋅、偶聯劑、交聯劑，升溫至160～180℃，熱煉1～2小時；開啟真空，真空度在-0.1～-0.05MPa，抽真空30～60分鐘；

S3：再在步驟S2所得的混合物與正硅酸乙酯在開放式煉膠機上混合均勻，再在平板硫化機上與硫化劑進行硫化。

步驟S3中，硫化濕度可以是180～190℃，硫化壓力可以是12～20MPa，硫化時間可以是10～30min。

有益效果

本發明提供的硅橡膠具有較好的機械性能和耐高溫性能，硬度可以達到70HA以上，拉伸強度可以達到9.5MPa以上，伸長率可以達到420%以上，熱分解濕度可以達到450℃以上。

具體實施方式