[發明專利]一種高撕裂強度硅橡膠及其制備方法

在審

• 申請號: 202110151436.0
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN114854205A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王俊和;曾瑩;周遠建;劉存懷;何濤
• 申請（專利權）人: 中藍晨光化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/26;C08K5/544;C08K5/549;C08K5/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

本發明公開了一種高撕裂強度硅橡膠，組成成分為甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、白炭黑30～60份、γ?氨丙基三乙氧基硅烷0.3～0.5份、四甲基四乙烯基環四硅氧烷0.3～1份、羥基硅油3～10份、2,4?二氯過氧苯甲酰硫化劑1～2.5份；其制備步驟包括：將原料放入捏合機中混煉制得混煉基膠；待混煉基膠冷卻后加入四甲基四乙烯基環四硅氧烷和硫化劑，得到含硫化劑的混煉膠；將含硫化劑的混煉膠模壓成型并進行二次硫化得產品。本發明的高撕裂強度硅橡膠不僅具有較高的機械性能，而且還具有較好的斷裂伸長率，其拉伸強度＞8.5MPa、斷裂伸長率率＞550%、撕裂強度＞50KN/m，進一步擴展和滿足了硅橡膠應用領域的需求。

技術領域

本發明涉及硅橡膠生產技術領域，具體涉及一種用于擠出工藝的高撕裂強度硅橡膠及其制備方法。

背景技術

硅橡膠是由主鏈的-Si-O-鏈和側鏈的甲基、乙烯基等有機基團組成的一種聚合物，其具有優異的高低溫性能、耐候性、電絕緣性，在汽車、電氣、電力、航空航天等領域有著廣泛的應用。隨著技術的發展，對硅橡膠研究的進一步深入，硅橡膠在越來越多的領域得到應用，新的應用領域也對硅橡膠性能提出了更高的要求。例如，在航空航天領域，5G通訊領域，軍工領域，都需求使用高撕裂強度硅橡膠以替代現有非硅橡膠產品，以滿足其使用需求。如果能夠進一步提高硅橡膠撕裂強度，利用硅橡膠優異的高低溫性能、耐候性、電絕緣性，其產品將在更多的領域得以運用。

現有高撕裂硅橡膠大部分是通過使用含乙烯基助劑，起到調控硅橡膠乙烯基交聯結構的作用，該方法適用于鉑金硫化體系和2,5-二甲基2,5二叔丁基過氧化己烷硫化劑。但是鉑金硫化劑價格較高，容易中毒，影響其應用。2,5-二甲基2,5二叔丁基過氧化己烷硫化劑，硫化需要高溫高壓，在硫化時限制較多。在使用通用型硫化劑2,4-二氯過氧苯甲酰時，現有專利文獻CN106589964A“一種高撕裂強度型高溫硫化硅橡膠及其制備方法和應用”，公開了通過加入多乙烯基助劑提高撕裂強度的方法，該方法雖然能提高硅橡膠的撕裂強度，但是也會導致硅橡膠斷裂伸長率較低，過低的伸長率極大的限制了其在更多領域的應用。因此如何在提高撕裂強度的同時保持膠料較好的斷裂伸長率是進一步擴展其應用范圍的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高撕裂強度硅橡膠及其制備方法。本發明在通用型硫化體系下，通過四甲基四乙烯基環四硅氧烷提供集中交聯點，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，既可促進白炭黑的分散，還可在硫化時中和通用型硫化劑2,4-二氯過氧苯甲酰產生的酸性副產物，達到提高膠料機械性能的同時并具有較好的斷裂伸長率。本發明制得的高撕裂強度硅橡膠，其拉伸強度＞8.5MPa、斷裂伸長率率＞550%、撕裂強度＞50KN/m，進一步擴展和滿足了硅橡膠應用領域的需求。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高撕裂強度硅橡膠，由按重量份數計的下列成分組成：甲基乙烯基硅橡膠生膠100份、白炭黑30～60份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3～0.5份、四甲基四乙烯基環四硅氧烷0.3～1份、羥基硅油3～10份、硫化劑1～2.5份。

本發明中，甲基乙烯基硅橡膠生膠由甲基乙烯基硅橡膠生膠A、甲基乙烯基硅橡膠生膠B、甲基乙烯基硅橡膠生膠C按重量份數混配而成；

其中，甲基乙烯基硅橡膠生膠A為60～90份，甲基乙烯基硅橡膠生膠B為9～40份，甲基乙烯基硅橡膠生膠C為0～1份。

進一步，甲基乙烯基硅橡膠生膠A分子量為60～90萬，其中乙烯基摩爾含量為0.03%～0.08%；

甲基乙烯基硅橡膠生膠B分子量為60～90萬，其中乙烯基摩爾含量為0.16%～0.22%；

甲基乙烯基硅橡膠生膠C分子量為60～90萬，其中乙烯基摩爾含量為1%～5%。

本發明中，白炭黑的比表面積為180～400m²/g。起到增加硅橡膠機械強度的作用。

本發明中，羥基硅油粘度為50～1000cs。