一种低密度微孔发泡硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:12743032阅读:667来源:国知局

本发明涉及橡胶及发泡材料生产工艺,属于橡胶材料技术领域。



背景技术:

高温硫化硅橡胶发泡材料具有耐高低温、耐老化、低密度、隔热、绝缘和防震等优点。其力学性能优异,便于加工成型,在电子电气、航空航天、铁路运输和先进设备仪器等领域中应用广泛。随着技术的进步,各行业对硅橡胶发泡材料的性能要求也越来越高。硅橡胶发泡材料中泡孔的连续性和均匀性决定了其物性的好坏,所以对泡孔结构的改善成为了对硅橡胶发泡材料改性的主流。为了迎合市场需求,对现有的配方和工艺做了适当改良。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种低密度微孔发泡硅橡胶的配方及制备方法,该硅橡胶发泡材料具有均匀连续的泡孔结构,同时其硬度、拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率等物性也比市场上的同类产品要好。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种低密度微孔发泡硅橡胶,按照质量份数计,其原料由以下组分组成:

所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为60-70万。

所述甲基乙烯基硅橡胶生胶中,乙烯基质量分数为0.12-0.3%。

所述白炭黑为气相法白炭黑。

一种低密度微孔发泡硅橡胶的制备方法,其步骤如下:

步骤一,将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌、氧化锌、白炭黑和羟基硅油在真空捏合机中捏合成型,当混炼胶搅拌均匀捏合成型后继续冷炼1h,随后将温度升至150-160℃热炼60-90min,抽真空至真空度-0.06MPa,真空30-45min后出胶;

步骤二,将初出的胶料在开放式炼胶机上薄通4-5次,取该胶料在开放式炼胶机上分别加入2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、三烯丙基异氰脲酸酯和偶氮二甲酰胺混合均匀;

步骤三,最后将其置于模压机上,设定温度170-180℃,模压压力20-25MPa,模压时间10-15min,即可得到所述低密度微孔发泡硅橡胶。

步骤一中,白炭黑和羟基硅油分多次加入。

步骤二中,三烯丙基异氰脲酸酯作为架桥剂,偶氮二甲酰胺作为发泡剂,其都是混入基胶的母料。

步骤三中,模压成型过程中交联反应和发泡剂的分解是同时进行,其成型过程是交联发泡一次成型。

有益效果:本发明所述的低密度微孔发泡硅橡胶,其泡孔的大小和分布的均匀性分别由模压压力和补强填料白炭黑分散的情况来决定。气相法白炭黑具有粒径小、比表面积大的优点,它对硅橡胶的补强效果显著。它在作为补强填料的同时亦可作为发泡时泡孔生长的成核剂。本发明中延长冷炼时间可促进白炭黑的分散,白炭黑分散越均匀发泡后泡孔分布也越均匀。而在硅橡胶模压成型时适当增加模压压力可抑制泡孔的生长,将泡孔尺寸控制在较小的范围内,从而得到微孔发泡材料。羟基硅油是作为气相白炭黑的表面处理剂来控制混炼胶的结构化。本发明中在模压成型阶段,氧化锌和TAIC分别作为发泡过程和交联过程的促进剂,使得交联反应和发泡剂的分解在同一温度下同时进行,这可以得到泡孔尺寸分布较窄即力学性能较稳定的发泡材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种低密度微孔发泡硅橡胶,其制备步骤如下:

取100份甲基乙烯基硅生胶,30份气相法白炭黑,4份羟基硅油,0.4份硬脂酸锌,2.5份氧化锌在真空捏合机中捏合成型,其中白炭黑和羟基硅油分多次加入。真空捏合机的搅拌桨转速为35HZ。待胶料成型后继续冷搅30min,随后将温度升至150℃热炼60min,搅拌桨转速40HZ,抽真空至真空度-0.06MPa保持30min后出胶。将初出的胶料在开放式炼胶机上薄通4次,取该胶料在开放式炼胶机上分别加入1.5份的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.8份的三烯丙基异氰脲酸酯和6份的偶氮二甲酰胺混合均匀。最后将其置于模压机上,设定温度170℃,模压压力25MPa,模压时间10min,交联发泡一次成型即可得到所述低密度微孔发泡硅橡胶。

实施例2

一种低密度微孔发泡硅橡胶,其制备步骤如下:

取100份甲基乙烯基硅生胶,40份气相法白炭黑,7份羟基硅油,0.3份硬脂酸锌,3.5份氧化锌在真空捏合机中捏合成型,其中白炭黑和羟基硅油分多次加入。真空捏合机的搅拌桨转速为35HZ。待胶料成型后继续冷搅60min,随后将温度升至155℃热炼75min,搅拌桨转速40HZ,抽真空至真空度-0.06MPa保持40min后出胶。将初出的胶料在开放式炼胶机上薄通4次,取适量该胶料在开放式炼胶机上分别加入1.2份的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、0.5份的三烯丙基异氰脲酸酯和8份的偶氮二甲酰胺混合均匀。最后将其置于模压机上,设定温度175℃,模压压力23MPa,模压时间12min,交联发泡一次成型即可得到所述低密度微孔发泡硅橡胶。

实施例3

一种低密度微孔发泡硅橡胶,其制备步骤如下:

取100份甲基乙烯基硅生胶,35份气相法白炭黑,3份羟基硅油,0.5份硬脂酸锌,1.5份氧化锌在真空捏合机中捏合成型,其中白炭黑和羟基硅油分多次加入。真空捏合机的搅拌桨转速为35HZ。待胶料成型后继续冷搅60min,随后将温度升至160℃热炼60min,搅拌桨转速40HZ,抽真空至真空度-0.06MPa保持45min后出胶。将初出的胶料在开放式炼胶机上薄通5次,取该胶料在开放式炼胶机上分别加入2份的2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、1份的三烯丙基异氰脲酸酯和10份的偶氮二甲酰胺混合均匀。最后将其置于模压机上,设定温度180℃,模压压力20MPa,模压时间15min,交联发泡一次成型即可得到所述低密度微孔发泡硅橡胶。

经检测,实施例1-3所得微孔发泡硅橡胶性能如表1所示:

表1

经实验得到的发泡硅橡胶具有分布均匀的微孔开口结构,并具有较小的密度和较好的力学性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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