一种高密度室温硫化双组份硅橡胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于伽马射线场所的具有较好屏蔽伽马射线功能的高密度双组 份硅胶，属于高分子密封材料领域。
【背景技术】
[0002] 因为环境保护和清洁能源的诉求，中国目前在大力发展核电站建设，核电站建设 用的大多材料需要依赖进口，其中有一种用于核电站建筑结构上的开孔的密封材料，具有 防火、防水、核屏蔽等功能。1982.12.27B&BInsulation,Inc.公司申请号为4436868的 美国专利首次披露了一种含铅粉的双组份硅橡胶，Promatec公司据此专利生产产品商品名 为Radflex，此公司随后又生产出用铁粉替代铅粉的同类产品。大量填充铅粉和铁粉赋予了 密封胶较高的密度，一般大于2. 35g/cm3,因其高密度而具有很好的核屏蔽效果，大量用于 核电站。中国专利2010101643560、2011103942792、201110368015X均披露了以铅粉、铁粉 等金属粉末为主的同类技术，没有太大的技术创新，性能没有超越进口产品。
[0003] 现有技术存在如下问题：首先，现在铅粉因其存在损害人健康的危险而禁止使用； 第二，铁粉等其他金属粉末因为硬度高和活性强很难达到较细的粒径，一般不会低于45微 米，大量大粒径粉体填充于高分材料中会显著降低其物理机械性能，不能很好的满足使用 要求，一些化学法生产金属粉末，如羰基铁粉，粒径可以达到5微米左右，但是其价格非常 昂贵；第三，目前此类产品的施工主要是在现场将两个组份取出靠人工混合到一起，施工麻 烦，不好控制混合效果，从而对施工质量产生不好的影响。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种安全、性能更好、成本更低、施工简便的 高密度室温硫化双组份硅橡胶。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，由A组份和B组份组成。A组份包含109^40% (重 量百分比，下同）的聚硅氧烷，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃剂，0. 2~5%的分 散剂，1~10%的补强填料，1%~5%的交联剂。B组份包含10%~40% (重量百分比，下同)的聚硅 氧烧，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃剂，0. 2~5%的分散剂，1~10%的补强填料， 0. 1%~1%的催化剂。
[0006] 所述的聚硅氧烷为端羟基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种组合。端 羟基聚硅氧烷有端羟基聚^甲基硅氧烷、端羟基聚甲基苯基硅氧烷等，端乙條基聚硅氧烷 有端乙條基聚^甲基硅氧烷、端乙條基聚甲基苯基硅氧烷等。室温下，端羟基聚硅氧烷与父 联剂甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯在有机锡催化剂的作用下反应并固化；端乙烯基聚硅 氧烷与交联剂甲基氢硅氧烷在铂催化剂的作用下反应并固化。
[0007] 所述的高密度非金属粉末为氧化锌、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜、 三氧化二锑、三氧化二铝、氧化镁、硫酸钡、硫酸铜、硫酸铁中的一种或几种的组合。
[0008] 所述的补强填料为气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、碳酸钙、硅微粉中的一种或两 种组合。
[0009] 所述的交联剂为甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基氢硅氧烷中的一种或几种 组合。
[0010] 所述的阻燃剂的为氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸胺、三聚氰胺、红磷中的一种或几 种的组合。
[0011] 所述的催化剂为铂催化剂、有机锡催化剂中的一种或两种组合。
[0012] 所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，在使用时按A:B=0. 1:1的比例 混合，混合后在一定时间内固化成型，优选的比例为A:B=0. 1:1。
[0013] 所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其密度大于2.OOg/cm3,优选的是大 于2.35g/cm3,大多数情况下，大于2.35g/cm3即可满足核电站对于伽马射线屏蔽的要求。[0014] 所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，A、B组份分别装于双组份胶瓶的两个 相连的独立圆柱形容器（1，2)中，尾部有活塞（3)密封，使用时用胶枪同时挤出A、B组份， 通过装在出口的静态混合器混合。
[0015] 本发明的一个创新点是用高密度金属氧化物和硫酸化合物粉末作为赋予产品高 密度特性的填料，有益效果是避免使用有毒或活性强的金属粉末、获得性能更稳定和持久 的产品；另外，金属氧化物和硫酸化合物粉末可以更容易的获得足够小的粒径，大量填充于 硅橡胶中时，可以更大程度的保持硅橡胶的物理机械性能。第二个创新点是将高密度室温 硫化双组份硅橡胶的A、B组份灌装与双组份胶管中，其带来的益处是简化了施工、混合效 果更佳、施工质量不受人为因素影响。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实例对本发明做进一步描述。
[0017] 实施例1 A组份由20. 5%的端羟基聚二甲硅氧烷（107硅橡胶，黏度2000cst)，60%的氧化锌， 12%的氢氧化错，1%的分散剂，5%的气相二氧化娃，1. 5%的交联剂。B组份包含21. 3%的端 羟基聚二甲硅氧烷，60%的三氧化二铁(铁红)，12%的氢氧化铝，1%的分散剂，5%的气相二氧 化硅，0. 5%的正硅酸乙酯，0. 2%的氯铂酸异丙醇溶液(铂含量3%)。
[0018] 将A、B组份分别装入双组份胶瓶中，挤出置于模具中，反应制样，待其凝固后养 护7天进行测量。样品1，200_\200_\50_样品，测其密度和对0〇-60 63_3射线的屏 蔽性能。样品2，13mmX6mmX2mm哑铃型试样测拉伸强度。结果列于表1中。
[0019] 实施例2 将实施例1中的端羟基聚二甲硅氧烷换成端乙烯基聚二甲基硅氧烷，交联剂换成含情 量1. 6%的甲基氢硅氧烷。其余不变。制样测试结果列于表1中。
[0020] 实施例3 将实施例1中60%的氧化锌更换30%成三氧化二锑和30%的硫酸钡。其余不变。制样 测试结果列于表1中。
[0021] 实施例4 将实施例1中的端羟基聚二甲硅氧烷减少到18%，氧化锌增加到62%，其余不变。制样 测试结果列于表1中。
[0022] 表1，实施例的测试结果，核福射屏蔽效能根据施加屏蔽材料前后120sGamma福 射累积剂量来评价，单位为uGy。
【主权项】
1. 一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，由A组份和B组份组成；A组份包 含10%~40% (重量百分比，下同）的聚硅氧烧，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃 剂，0. 2~5%的分散剂，1~10%的补强填料，1%~5%的交联剂；B组份包含10%~40%的聚硅氧 烧，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃剂，0. 2~5%的分散剂，1~10%的补强填料， 0. 1%~1%的催化剂。
2. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，聚硅氧烷 为端羟基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种组合。
3. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，高密度非 金属粉末为氧化锌、二氧化钛、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铜、三氧化二铺、三氧化二铝、 氧化镁、硫酸钡、硫酸铜、硫酸铁中的一种或几种的组合。
4. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，补强填料 为气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、碳酸钙、硅微粉中的一种或几种的组合。
5. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，交联剂为 甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基氢硅氧烷中的一种或几种的组合。
6. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，阻燃剂为 氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸胺、三聚氰胺、红磷中的一种或几种的组合。
7. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，催化剂为 铂催化剂、有机锡催化剂中的一种或两种组合。
8. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，在使用时 按A:B=0. 1的比例混合，混合后在24小时内固化成型。
9. 根据权利要求8所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，固化成型 后的密度大于2. 00g/cm3。
10. 根据权利要求1所述的一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，其特征在于，A、B组份 分别装于双组份胶瓶的两个相连的独立圆柱形容器中，圆柱形容器尾部有活塞密封，使用 时用胶枪同时推动两个活塞挤出A、B组份，通过装在出口的静态混合器混合A、B组份。
【专利摘要】一种高密度室温硫化双组份硅橡胶，由A组份和B组份组成；A组份包含10%~40%的聚硅氧烷，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃剂，0.2~5%的分散剂，1~10%的补强填料，1%~5%的交联剂；B组份包含10%~40%的聚硅氧烷，30%~70%的高密度非金属粉末，5~35%的阻燃剂，0.2~5%的分散剂，1~10%的补强填料，0.1%~1%的催化剂。A、B组份分别装于双组份胶瓶的两个相连的独立圆柱形容器中，圆柱形容器尾部有活塞密封，使用时用胶枪同时推动两个活塞挤出A、B组份，通过装在出口的静态混合器混合A、B组份。本发明避免使用有毒或活性强的金属粉末、获得性能更稳定和持久的产品；另外，金属氧化物和硫酸化合物粉末可以更容易的获得足够小的粒径，大量填充于硅橡胶中时，可以更大程度的保持硅橡胶的物理机械性能。A、B组份灌装与双组份胶管中，其带来的益处是简化了施工、混合效果更佳、施工质量不受人为因素影响。
【IPC分类】C08L83-07, C08K3-24, C08K5-5415, C08K3-22, C08K13-02, C08K3-36, C08L83-06
【公开号】CN104817846
【申请号】CN201510229097
【发明人】胡兴胜, 宫勋
【申请人】安徽五信新材料有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月7日