一种耐高温改性硅胶及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种硅胶材料，具体涉及一种可耐400 °C高温的改性硅胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]硅胶是一种高活性吸附材料，属于环保材料，本身为非结晶态物质，吸附性能好、热稳定性好、化学性质稳定、有较强的机械强度等，且不溶于水等溶剂，无毒无味。
[0003]由于具有上述优异的性能，硅胶广泛应用于建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、食品、医药医疗及保健用品等领域。典型的应用于食品领域的例子有使用食品级的硅胶制作婴儿用的奶嘴;典型的应用于保健用品领域的例子有使用硅胶制作硅胶坐垫，由于硅胶良好的弹性，带来良好的缓震效果，使人坐在上面不会感到非常疲劳。
[0004]娃胶是由娃酸凝胶mSi02.ηΗ2θ适当脱水而成的颗粒大小不同的多孔物质。具有开放的多孔结构和很大的比表面，因此能吸附许多物质，是一种很好的干燥剂、吸附剂和催化剂载体，广泛用于蒸气的回收、VOC吸附、石油的精炼和催化剂的制备等方面。在对硅胶进行改性后其应用性能往往会有较大提高。如对其进行疏水改性后制备的疏水硅胶可用于变压法油气回收吸附剂，普通硅胶在进行表面改性后还能用作高效液相色谱填料，以多孔硅胶为基质制成的适宜应用的球形或无定形颗粒，经化学键合改性后，可制成不同分离模式的键合相，满足不同的分离目的。
[0005]然而传统加工方式的硅橡胶只能在180_200°C情况下长期使用，超过200°C时，硅橡胶就会硬度上升，龟裂失去弹性，无使用价值。但在某些特定条件下，对硅胶的耐高温性能有很高的要求，现有技术中，生产的普通耐高温硅胶不能长时间承受发动机密封部件200°(:以上的高温和点火时产生的瞬时高温，弹性恢复性不够好，低温下弹性下降，长时间使用易产生弹性疲劳，影响密封性能。
[0006]申请号为200810091446.4的专利〔I〕公开了一种汽车发动机、底盘用粘接密封材料，单组份耐高温密封胶，其能耐260°C的高温。申请号为201010560756.3的专利〔2〕公开了一种单组份耐高温硅酮密封胶的制法，其能耐260°C的高温。申请号为201010551795.7的专利〔3〕公开了一种耐高温硅橡胶及其制法，其在300°C烤箱中烤四小时后，其拉伸强度由IlMPa下降到7 MPa，伸长率由628%下降到340%，撕裂强度由26KN.M下降到16KN.M，均有较大幅度的下降。申请号为201110348679.X的专利〔4〕公开了一种耐高温硅橡胶的原料配方，采用甲基乙烯基硅橡胶为基胶，加入纳米耐热添加剂，使其能耐400°C以下的高温。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，针对现有技术的上述局限，提供一种可耐400度高温的硅胶材料及其制备方法，采用本方法制成的硅胶，耐高温性能好，可使用在多个行业。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术方案为: 一种耐高温改性硅胶材料，其按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:50-60%，碳化硅:5-7%，二氧化硅3-5%，钛粉:2-10%，碳纳米纤维:5-15%，羟基硅油:6_12%，聚甲基三乙氧基硅烷:5-20%，以上组分的重量百分含量之和为100%。
[0009]作为优选，所述改性硅胶材料按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:50%，碳化硅:6%，二氧化硅5%，钛粉:8%，碳纳米纤维:10%，羟基硅油:9%，聚甲基三乙氧基硅烷:12%。
[0010]如上述耐高温改性硅胶材料的制备方法为:
(1)将甲基乙烯基硅橡胶、碳化硅、二氧化硅、钛粉碳、碳纳米纤维、羟基硅油、聚甲基三乙氧基硅烷加入到搅拌机内，抽真空，真空度0.1-0.2MPa，转速30-50rpm下搅拌120-l80min;
(2)将步骤(I)中的混合物注入到预置的模具中，温度130-170°C下进行混炼80-lOOmin，出模即得改性硅胶材料。
[00?1 ] 作为优选，步骤(I)中真空度为0.15MPa，转速为40rpm下搅拌150min ；步骤(2)中温度为150 °C，混炼时间为90min。
[0012]本申请所制备得到的改性硅胶材料的物化性质如下:改性硅胶为球型，粒度为160-600um，比表面积为400-600m2/g，平均孔径为12-20nm，孔容为2-4cm3/g，堆密度为0.6-0.8g/mL0
[0013]本发明创造克服了现有技术的缺点，主要在甲基乙烯基硅橡胶原料中掺入了碳化硅、二氧化硅、钛粉、碳纳米纤维、羟基硅油和聚甲基三乙氧基硅烷，所加入的物质通过相互作用，最终作为一个整体起到了改性的功能，极大提高了硅胶的耐高温性能，为硅胶的应用提供了极大的空间。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
按重量百分比分别取甲基乙烯基硅橡胶:50%，碳化硅:6%，二氧化硅5%，钛粉:8%，碳纳米纤维:10%，羟基硅油:9%，聚甲基三乙氧基硅烷:12%加入到搅拌机内，抽真空，真空度
0.15MPa，转速40rpm下搅拌160min;将上述得到的混合物注入到预置的模具中，温度160°C下进行混炼90min，出模即得改性娃胶材料;所述改性娃胶为球型，粒度为300um，比表面积为4m2/g，平均孔径为15nm，孔容为3cm3/g，堆密度为0.7g/mL。
[0015]实施例2
按重量百分比分别取甲基乙烯基硅橡胶:55%，碳化硅:6%，二氧化硅4%，钛粉:10%，碳纳米纤维:5%，羟基硅油:10%，聚甲基三乙氧基硅烷:10%加入到搅拌机内，抽真空，真空度
0.18MPa，转速40rpm下搅拌160min;将上述得到的混合物注入到预置的模具中，温度150°C下进行混炼90min，出模即得改性娃胶材料;所述改性娃胶为球型，粒度为500um，比表面积为500m2/g，平均孔径为13nm，孔容为2cm3/g，堆密度为0.6g/mL。
[0016]实施例3
按重量百分比分别取甲基乙烯基硅橡胶:60%，碳化硅:5%，二氧化硅5%，钛粉:10%，碳纳米纤维:5%，羟基硅油:8%，聚甲基三乙氧基硅烷:7%加入到搅拌机内，抽真空，真空度
0.16MPa，转速50rpm下搅拌150min;将上述得到的混合物注入到预置的模具中，温度140°C下进行混炼10min，出模即得改性娃胶材料;所述改性娃胶为球型，粒度为400um，比表面积为600m2/g，平均孔径为16nm，孔容为2cm3/g，堆密度为0.8g/mL。
[0017]实施例4
按重量百分比分别取甲基乙烯基硅橡胶:56%，碳化硅:6%，二氧化硅3%，钛粉:10%，碳纳米纤维:5%，羟基硅油:10%，聚甲基三乙氧基硅烷:10%加入到搅拌机内，抽真空，真空度
0.16MPa，转速50rpm下搅拌150min;将上述得到的混合物注入到预置的模具中，温度140°C下进行混炼10min，出模即得改性娃胶材料;所述改性娃胶为球型，粒度为300um，比表面积为500m2/g，平均孔径为12nm，孔容为4cm3/g，堆密度为0.8g/mL。
[0018]实施例5
一种耐高温改性硅胶材料，其按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:57%，碳化硅:7%，二氧化硅4%，钛粉:2%，碳纳米纤维:10%，羟基硅油:10%，聚甲基三乙氧基硅烷:10%，加入到搅拌机内，抽真空，真空度0.16MPa，转速30rpm下搅拌160min;将上述得到的混合物注入到预置的模具中，温度140°C下进行混炼lOOmin，出模即得改性硅胶材料;所述改性硅胶为球型，粒度为550um，比表面积为460m2/g，平均孔径为18nm，孔容为2cm3/g，堆密度为0.8g/mL0
[0019]以上对本发明创造实施所提供的一种耐高温改性硅胶及其制备方法进行了详细的介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明创造实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明创造的限制。
【主权项】
1.一种耐高温改性硅胶材料，其特征在于，所述改性硅胶材料按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:50-60%，碳化硅:5-7%，二氧化硅3-5%，钛粉:2-10%，碳纳米纤维:5-15%，羟基硅油:6-12%，聚甲基三乙氧基硅烷:5-20%，以上组分的重量百分含量之和为100%;其中，所述改性硅胶为球型，粒度为160-600um，比表面积为400-600m2/g，平均孔径为12_20nm，孔容为 2_4cm3/g，堆密度为 0.6-0.8g/mL。2.根据权利要求1所述的耐高温改性硅胶材料，其特征在于:所述改性硅胶材料按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:50-55%，碳化硅:6-7%，二氧化硅4-5%，钛粉:4-8%，碳纳米纤维:6-10%，羟基硅油:7-9%，聚甲基三乙氧基硅烷:8-12%。3.根据权利要求2所述的耐高温改性硅胶材料，其特征在于:所述改性硅胶材料按重量百分比由以下组分组成:甲基乙烯基硅橡胶:50%，碳化硅:6%，二氧化硅5%，钛粉:8%，碳纳米纤维:10%，羟基硅油:9%，聚甲基三乙氧基硅烷:12%。4.一种权利要求1所述耐高温改性硅胶材料的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施: (1)将甲基乙烯基硅橡胶、碳化硅、二氧化硅、钛粉碳、碳纳米纤维、羟基硅油、聚甲基三乙氧基硅烷加入到搅拌机内，抽真空，真空度0.1-0.210^，转速30-50印111下搅拌120-180min； (2)将步骤(I)中的混合物注入到预置的模具中，温度130-170°C下进行混炼80-lOOmin，出模即得改性硅胶材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，碳纳米纤维的平均直径为10-20nm，长度为 200-300nm。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中真空度为0.15MPa，转速为40rpm 下揽摔 150min。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中温度为150°C，混炼时间为90mino
【专利摘要】本发明提供了一种耐高温改性硅胶及其制备方法，通过将组分甲基乙烯基硅橡胶、碳化硅、二氧化硅、钛粉、碳纳米纤维、羟基硅油和聚甲基三乙氧基硅烷加入到搅拌机内，抽真空、搅拌后注入到预置的模具中，在一定温度下进行混炼一定时间，出模即得改性硅胶材料；本发明所制备得到的改性硅胶材料能够承受400℃的高温，克服了现有技术中硅胶材料不能在高温下使用的缺陷，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C08K7/06, C08L83/07, C08L83/06, C08K3/08, C08K3/36, C08L83/04, C08K13/04, C08K3/34
【公开号】CN105602257
【申请号】CN201510798230
【发明人】陈云华
【申请人】武汉市知富企业管理咨询有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月19日