一种耐高温硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:11223721阅读:1440来源:国知局

本发明涉及有机硅技术领域,尤其涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法。



背景技术:

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。因硅橡胶分子链的特殊性能,使其具有各种优良的性质特性,如优异的耐老化性、高透气性、电绝缘性和生理惰性等,广泛应用于国防、汽车、农业、电子电器和建筑的领域。

由于si-o键和si-c键均具有较高的键能,一般情况下很难破坏它们,使其断裂。但因硅原子和氧原子的电负性存在较大差异,导致si-o键具有较大的极性,并致使其具有一定的离子性(接近50%),在高温条件下,硅橡胶中的硅原子遭受亲核或亲电试剂的攻击时,硅橡胶分子链可能发生裂解,生成低聚硅氧烷的环体和其它小分子。因此,普通硅橡胶耐高温度一般在200~250℃之间,硅橡胶长期处于极高温状态时,如300℃以上,其分裂分解速度加快。

但是,随着科学技术的发展,对硅橡胶材料的耐高温性能提出了进一步的要求,如用于发动机表面涂覆层的硅橡胶要求在250℃~300℃的高温条件下能长期保持弹性;用于高性能汽车的热空气导管的硅橡胶要求耐热温度达300℃以上。

因此,亟需提供一种耐高温硅橡胶及其制备方法,以解决现有技术的不足。



技术实现要素:

本发明目的在于,针对现有技术不足而提供的一种耐高温硅橡胶及其制备方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种耐高温硅橡胶,包括以下重量份的各组分:

硅橡胶:100份;

白炭黑:30~70份;

羟基硅油:2~5份;

硅醇处理剂:2~5份;

内部脱模剂:0.2~0.5份;

纳米耐高温改性剂:0.5~1.5份;

氧化铁红:3~8份。

较优地,所述白炭黑为气相法白炭黑,所述气相法白炭黑的粒径在8~25nm之间,所述气相法白炭黑的比表面积在150m2/g~250m2/g之间。

较优地,所述氧化铁红的粒径在0.4~0.7μm之间。

较优地,所述内部脱模剂为硅胶脱模剂。

较优地,所述羟基硅油的羟基质量百分比在5%~8%之间,所述羟基硅油的粘度在30mpa.s~40mpa.s之间。

较优地,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

上述任一项所述的耐高温硅橡胶的制备方法,包括以下步骤:

1)按上述配方的量分别称取各组分,将所述硅橡胶投入捏合机;

2)往步骤1捏合的产物中依次加入所述白炭黑、所述羟基硅油、所述硅醇处理剂、所述内部脱模剂、所述纳米耐高温改性剂和所述氧化铁红,控制反应温度在170℃;

3)成团后捏合60~120分钟后出料即可。

本发明的有益效果为:普通硅橡胶耐高温度一般在200~250℃之间,本发明中的耐高温硅橡胶在配方中增加了纳米耐高温改性剂和氧化铁红,纳米耐高温改性剂是市面上一种新型的硅橡胶耐热稳定剂,运用环保纳米技术,经特殊配方加工而成,它能有效防止侧链的氧化交联和主链的环化解聚,提高硅橡胶侧基的热氧化稳定性,能使该耐高温硅橡胶的耐温性提高到300℃-320℃之间,短时可耐350℃的温度;氧化铁红是一种优异的耐热添加剂,fe2o3可提高硅橡胶侧基的热氧化稳定性,防止侧链的氧化交联和主链的环化解聚;该耐高温硅橡胶的热空气老化性能按gb3512-2001测定,物理机械性能按gb/t528-1998、gb/t531-1999测定,该耐高温硅橡胶的试样经300℃×72h热空气老化后,拉伸强度为4.2mpa,伸长率为120%,力学性能无明显变化,耐高温性能优异。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明,这是本发明的较佳实施例。

实施例1

一种耐高温硅橡胶,包括以下重量份的各组分:

硅橡胶:100份;

白炭黑:30份;

羟基硅油:2份;

硅醇处理剂:2份;

内部脱模剂:0.2份;

纳米耐高温改性剂:0.5份;

氧化铁红:3份。

较优地,所述白炭黑为气相法白炭黑,所述气相法白炭黑的粒径为8nm,所述气相法白炭黑的比表面积为150m2/g。

较优地,所述氧化铁红的粒径为0.4μm。

较优地,所述内部脱模剂为硅胶脱模剂。

较优地,所述羟基硅油的羟基质量百分比为5%,粘度为30mpa.s。

较优地,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

实施例2

一种耐高温硅橡胶,包括以下重量份的各组分:

硅橡胶:100份;

白炭黑:70份;

羟基硅油:5份;

硅醇处理剂:5份;

内部脱模剂:0.5份;

纳米耐高温改性剂:1.5份;

氧化铁红:8份。

较优地,所述白炭黑为气相法白炭黑,所述气相法白炭黑的粒径为25nm,所述气相法白炭黑的比表面积为250m2/g。

较优地,所述氧化铁红的粒径为0.7μm。

较优地,所述内部脱模剂为硅胶脱模剂。

较优地,所述羟基硅油的羟基质量百分比为8%,粘度为40mpa.s。

较优地,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

实施例3

一种耐高温硅橡胶,包括以下重量份的各组分:

硅橡胶:100份;

白炭黑:50份;

羟基硅油:3份;

硅醇处理剂:3.5份;

内部脱模剂:0.4份;

纳米耐高温改性剂:1.0份;

氧化铁红:5份。

较优地,所述白炭黑为气相法白炭黑,所述气相法白炭黑的粒径为15nm,所述气相法白炭黑的比表面积为200m2/g。试验表明,硅橡胶的硬度及拉伸强度随气相法白炭黑的增大而逐渐增大,断裂伸长率随比表面积的增大而减少,但是总的变化不大。尤其是采用比表面积为200m2/g的气相法白炭黑,可以得到综合性能较好的硅橡胶。

较优地,所述氧化铁红的粒径在0.5μm之间。

较优地,所述内部脱模剂为硅胶脱模剂。

较优地,所述羟基硅油的羟基质量百分比为6%,所述羟基硅油粘度为35mpa.s。

较优地,所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。

实施例4

实施例1所述的耐高温硅橡胶的制备方法,包括以下步骤:

1)按上述配方的量分别称取各组分,将所述硅橡胶投入捏合机;

2)往步骤1捏合的产物中依次加入所述白炭黑、所述羟基硅油、所述硅醇处理剂、所述内部脱模剂、所述纳米耐高温改性剂和所述氧化铁红,控制反应温度在170℃;

3)成团后捏合30分钟后出料即可。

实施例5

实施例2所述的耐高温硅橡胶的制备方法,包括以下步骤:

1)按上述配方的量分别称取各组分,将所述硅橡胶投入捏合机;

2)往步骤1捏合的产物中依次加入所述白炭黑、所述羟基硅油、所述硅醇处理剂、所述内部脱模剂、所述纳米耐高温改性剂和所述氧化铁红,控制反应温度在170℃;

3)成团后捏合120分钟后出料即可。

本发明的有益效果为:普通硅橡胶耐高温度一般在200~250℃之间,本发明中的耐高温硅橡胶在配方中增加了纳米耐高温改性剂和氧化铁红,纳米耐高温改性剂是市面上一种新型的硅橡胶耐热稳定剂,运用环保纳米技术,经特殊配方加工而成,它能有效防止侧链的氧化交联和主链的环化解聚,提高硅橡胶侧基的热氧化稳定性,能使该耐高温硅橡胶的耐温性提高到300℃-320℃之间,短时可耐350℃的温度;氧化铁红是一种优异的耐热添加剂,fe2o3可提高硅橡胶侧基的热氧化稳定性,防止侧链的氧化交联和主链的环化解聚;该耐高温硅橡胶的热空气老化性能按gb3512-2001测定,物理机械性能按gb/t528-1998、gb/t531-1999测定,该耐高温硅橡胶的试样经300℃×72h热空气老化后,拉伸强度为4.2mpa,伸长率为120%,力学性能无明显变化,耐高温性能优异。

本发明并不限于上述实施方式,凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式,均在本发明的保护范围之内。

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