[其他]高模量高強度硅橡膠的制造方法

無效

• 申請號: 85103437
• 申請日: 1985-04-02
• 公開（公告）號: CN85103437A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發明（設計）人: 杜作棟;于靜
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K5/54;C08J3/24
• 代理公司: 山東大學專利事務所
• 代理人: 孫君

屬于硅橡膠制造技術領域。

背景技術：一般硅橡膠的模量很低，韌性小，稍一受力便發生很大的形變，使其在應用上，特別是在動態情況下的應用受到很大的限制、可以通過在混煉膠中加入一些礦物纖維來提高橡膠的模量，但此法不可避免地要降低橡膠的其他性能。u、s、p、4.052，357所報導一種高模量橡膠就是通過添加高爐渣纖維來提高模量的，但它的綜合性能很差，幾乎沒什么彈性，用途不廣。European????RubberJ、157（2）38（1975）：The????Rubber????Formulary????23773：《化工情報資料》NO????22P，以及橡膠參考資料310（1982）等都報告了美國道康寧公司研制的Silastic4600高模量橡膠綜合性能好，是公認的美國王牌膠。后來該公司只與日本東連公司合搞了一種HS4600膠，性能與Silastic????4600相同。但是這兩種膠的制法始終沒有透露。

無論過氧化型高溫硫化膠，還是加成型高溫硫化膠，在硫化時其交聯點都是不規則分布的，《特種合成橡膠》〔4〕58（1980）報告了一種高抗撕硅橡膠，由于加入了多乙烯基硅油在硫化時形成“集中交聯”從而提高了抗撕強度，但模量不高。這是由于多乙烯基硅油是外加的，可看作是“外集中交聯劑”，所形成的“集中交聯”是不固定的，或者說是不規則的。

目的：為了在提高模量的同時又使橡膠的其它力學性能保持在較高的水平，本發明從分子設計入手，從根本上改變硅橡膠的分子結構，最后使其在硫化時產生規態的“集中交聯”區，得到綜合性能好的高模量橡膠。

內容：橡膠受外力時，分子鏈可通過化學鍵內旋轉和鏈段運動改變構象來適應外力，用模量值加以體現，交聯網絡愈多這種運動愈困難，模量也就愈大，但交聯密度加大，交聯鏈段Mc就小，柔順性就差。

本發明所設計的模型是在分子鏈支鍵上帶上許多活性的乙烯基，使其交聯時發生“拉簧式”的集中交聯，既不使MC變小，又產生規態的集中交聯，在提高模量的同時，又能分散外來的集中應力，提高了強度。見附圖

本發明的模型通過下列合成步驟實現：

（1）先合成帶多乙烯基側鏈的中間體

（2）共聚反應制備生膠

（3）生膠硫化時交聯反應見前，其加工成型配方如下：

a）生膠100份，分子量40-60萬，含乙烯基0.13-0.75%。

b）氣相二氯化硅，比表面175-300米²/克40-60份。

c）結構控制劑：八甲基環四氮烷或六甲基環三氮烷（或二者混合物）6-12份。

d）含氫硅油，含氫量1.3-1.4%，加入量使Si-H與Si-CH＝CH₂之比為1.2-3.2

e）催化劑0.1N H₂Pt Ci₆6H₂O的異丙醇液，加入量是10-30PPM（含Pt量計）

成型溫度120-160℃壓力30-50公斤/〔厘米〕²

時間10-30分鐘。

硅橡膠生膠分子鏈上的支鏈（多乙烯基硅基），就是“內集中交聯劑”它的含量多少決定著模量的大小（見曲線1），也決定著抗張和抗撕強度的變化，在此，模量和抗撕還有矛盾，即模量過高抗撕強度會下降，乙烯基含量以0.2-0.45為宜，（見曲線2）由附圖3不僅可找出最佳條件還可根據應用要求突出某一項指標。乙烯基的含量還決定了橡膠的硬度和伸長率（見曲線3）。一般要求硬度達60-70度為好，伸長率在300%以上為合格。

效果：本發明與已有技術相比，其優點是利用一種新的方法，得到一種高模量高強度的硅橡膠，綜合性能好，可由表1.表2的比較明顯地表現出來。

附圖說明：

附圖4本發明所設計的模型示意圖，其中

a、生膠????b、含H硅油????c、硫化膠

圖1 定伸（100%）強度（kg/cm²）與乙烯基百分含量Vi%的關系圖。縱坐標是定伸強度，橫坐標是Vi%，二者呈一直線關系。

圖2 虛線表示抗張強度（kg/cm²）與乙烯基百分含量Vi%的關系圖：左邊縱坐標為抗張強度，橫坐標是Vi%。

實線表示抗撕強度（Kg/Cm）與乙烯基百分含量Vi%的關系圖;右縱坐標為抗撕強度，橫坐標是Vi%。