[發明專利]一種具有高彈性性能的耐低溫硅橡膠的制備方法

在審

• 申請號: 201410507598.3
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104194352A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳凌;王琰;任琪;程曉
• 申請（專利權）人: 無錫康柏斯機械科技有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L23/28;C08L45/02;C08L61/06;C08L33/04;C08L33/12;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/34;C08K5/103;C08K3/30
• 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

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技術領域

????本發明涉及一種具有高彈性性能的耐低溫硅橡膠的制備方法，屬于高分子材料技術領域。

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背景技術

硅橡膠以其優良的耐熱、耐寒、耐候、阻燃、電絕緣等特性，現正在傳送、通信、電氣、機械、能源、建筑等領域廣泛地應用。過去，硅橡膠給人們的印象是高價的材料，?但通過有機硅制造廠對提高生產效率的努力、?制品加工廠的技術改進和操作工藝的簡單化，?其普通的用途也在迅速擴大。?而且，?有效利用有機硅具有的這些特性，?在根據用途進行賦予了新特性的制品開發的同時，?各公司也正在開拓新的市場。

有機硅聚合物的主鏈是以?Si-O?鍵為骨架的硅氧烷鍵，鍵能比?C-C?鍵高約25%，?化學性能穩定，?因此與一般的有機材料相比，?其耐熱性、?耐候性極其優良。同時，?由于硅氧烷鍵的柔軟性高，?通常用的聚二甲基硅氧烷的側鏈為相互作用弱的甲基，?所以分子間的吸引力小，?玻璃化轉變溫度低，?耐寒性也非常好。?硅橡膠膠料及其制品是通過在這種有機硅聚合物中混入白炭黑等填充劑、?硫化劑、?各種添加劑進行制造的。

硅橡膠按其硫化機理不同可分為熱硫化型、室溫硫化型和加成反應型三大類。

硅橡膠特性包括有：(1)耐高、低溫性，在所有橡膠中,硅橡膠的工作溫度范圍最廣闊(-100～350℃)。例如，經過適當配合的乙烯基硅橡膠或低苯基硅橡膠,經?250℃數千小時或300℃數百小時熱空氣老化后仍能保持彈性；低苯基硅橡膠硫化膠經350℃數十小時熱空氣老化后仍能保持彈性,它的玻璃化溫度為-140℃，其硫化膠在-70～100℃的溫度下仍具有彈性。硅橡膠用于火箭噴管內壁防熱涂層時,能耐瞬時數千度的高溫。(2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能，硅橡膠硫化膠在自由狀態下置于室外曝曬數年后,性能無顯著變化。(3)電絕緣性能，硅橡膠硫化膠的電絕緣性能在受潮、頻率變化或溫度升高時變化較小，燃燒后生成的二氧化硅仍為絕緣體。此外,硅橡膠分子結構中碳原子少，而且不用炭黑作填料,因此在電弧放電時不易發生焦燒,在高壓場合使用十分可靠。它的耐電暈性和耐電弧性極好,耐電暈壽命是聚四氟乙烯的?1000?倍,耐電弧壽命是氟橡膠的?20?倍。(4)特殊的表面性能和生理惰性，硅橡膠的表面能比大多數有機材料小,具有低吸濕性,長期浸于水中吸水率僅為?1%左右，物理性能不下降,防霉性能良好，與許多材料不發生粘合，可起隔離作用。硅橡膠無味、無毒，對人體無不良影響，與機體組織反應輕微，具有優良生理惰性和生理老化性。(5)高透氣性，硅橡膠和其它高分子材料相比,具有良好的透氣性,室溫下對氮氣、氧氣和空氣的透過量比?NR?高?30～40?倍;對氣體滲透具有選擇性,如對二氧化碳透過性為氧氣的?5?倍左右。(6)生物醫學性能，硅橡膠分子結構的特性使它具有優良的生物醫學性能,大量動物和人體試驗的成功應用證明了這一點。

眾所周知，在目前所有的橡膠品種中，硅橡膠具有最低的玻璃化溫度(取)，是耐寒性最好的橡膠。一般的高溫硫化硅橡膠，其脆性溫度為-60℃，可在-50～200℃溫度區間長期使用。但隨著溫度的降低，硅橡膠的模量、拉伸強度和壓縮永久變形增大，拉伸伸長率和回彈性降低。這是由于硅橡膠在玻璃化溫度之上就低溫結晶所引起的。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是：硅橡膠在低溫下長期使用后，會出現拉伸伸長率下降、回彈性降低的問題，對其的制備方法進行改進，提出了一種具有高彈性性能的耐低溫硅橡膠的制備方法。

技術方案：

一種具有高彈性性能的耐低溫硅橡膠的制備方法，包括如下步驟：

第1步：按重量份計，將甲基乙烯基硅橡膠80～100份、氯化丁基橡膠5～10份、古馬隆樹脂3～6份、酚醛樹脂5～10份在真空捏合機中捏合10～20分鐘，再加入白碳黑5～10份、陶土3～6份攪拌均勻；

第2步：將第1步所得的混合物中加入丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物6～12份、多元醇2～4份、檸檬酰三乙酸1～3份、焦亞硫酸鈉2～4份，升溫，熱煉；抽真空；

第3步：再將第2步所得的混合物與聚甲基丙烯酸甲酯3～5份、三縮乙二醇雙甲基丙烯酸酯3～6份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。

所述的多元醇選自甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇或者乙氧基二甘醇醚。

所述的第2步中，升溫溫度是160～180℃。

所述的第2步中，熱煉時間是1～2小時。

所述的第2步中，真空度在-0.1～-0.05?MPa。

所述的第2步中，抽真空30～60分鐘。