本发明涉及硅橡胶技术领域，尤其是涉及一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料及其制备方法。
背景技术：
随着工业生产飞速发展，振动和噪音已经成为各个领域的严重问题：其会降低操作精度、影响产品质量、缩短产品寿命，使得高精仪器不能正常工作，危及安全性，尤其是使一些电子产品给人身安全带来威胁，因此，研制具有防震、减噪功能的缓冲材料已经成为各国工业发展面临的重大课题。
目前，人们常常通过发泡聚乙烯和发泡聚苯烯等缓冲材料来防震降噪，但是这些缓冲材料在应用于一些高精度的电子仪器和轻薄的电子设备时，其耐高低温性能差，极易老化失效，严重影响电子仪器或电子设备的正常使用。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其兼具无机物质的广泛高低温适应性和有机高分子弹性体的特性，能够在-40℃～150℃的温度范围内长期使用，满足了精密电子仪器或电子设备对于缓冲材料防震、降噪、耐热的需求。
在本发明中，低硬度阻尼硅胶缓冲材料指的是按照ASTM-2240进行硬度测试，且硬度(邵氏A)在35以下的阻尼硅胶缓冲材料。
本发明提供了一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
其中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.4-0.8wt/％。
所述液态硅胶的粘度为在25℃下10000-100000mpa·s，所述甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下10000-100000mpa·s。
所述液态硅胶的典型但非限制性的含量如为52份、54份、55份、56份、58份、60份、61份、63份、65份、67份、69份、70份、72份、74份、75份、76份、78份或79份。
所述甲基乙烯基硅油的典型但非限制性的含量如为5份、7份、9份、10份、12份、15份、17份、18份、20份、21份、23份、25份、27份、29份、30份、31份、33份、35份、37份、39份、40份、42份、43份、45份、47份或49份。
所述含氢硅油的典型但非限制性的含量如为1.1份、1.3份、1.5份、1.7份、1.9份、2份、2.1份、2.3份、2.5份、2.7份、2.9份、3份、3.2份、3.4份、3.5份、3.7份、3.9份、4份、4.1份、4.3份、4.5份、4.7份或4.9份。
所述铂金催化剂的典型但非限制性的含量如为0.55份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份、0.8份、0.85份、0.9份、0.95份、1份、1.05份、1.1份、1.15份、1.2份1.25份、1.3份、1.35份、1.4份或1.45份。
所述抑制剂的典型但非限制性的含量如为0.015份、0.02份、0.025份、0.03份、0.035份、0.04份或0.045份。通过加入抑制剂能够抑制各组分的前期固化，使交联反应进行的更加完全。
本发明提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料，通过铂金催化剂活化含氢硅油的Si-H键发生硅氢加成反应，形成三维网状结构的弹性体，使制得的低硬度阻尼硅胶缓冲材料具有良好的高低温适应性、较低的硬度、较好的柔韧性、缓冲性和生理惰性，并且不易老化变形，能够广泛应用于高精度的电子仪器和轻薄的电子设备，起到缓冲和减震的作用，保证电子仪器或电子设备的正常使用。
优选地，所述低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
所述甲基MQ硅树脂的粘度为在25℃下500-20000mpa·s，所述甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下500-20000mpa·s。
所述甲基MQ硅树脂的典型但非限制性的含量如为2份、2.2份、2.4份、2.5份、2.7份、2.9份、3份、3.1份、3.3份、3.5份、3.7份、3.9份、4份、4.1份、4.3份、4.5份、4.7份或4.9份。
所述甲基乙烯基MQ硅橡胶的典型但非限制性的含量如为5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份或9.5份。
通过加入甲基MQ硅树脂和甲基乙烯基MQ硅树脂，增强缓冲硅胶材料的力学强度、内聚强度及耐高温性能，起到补强作用。与甲基乙烯基硅油相比，甲基MQ硅树脂和甲基乙烯基MQ硅树脂的相对分子质量小，乙烯基含量高可形成“集中交联”，使其具有良好的增强效果。
优选地，所述低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
所述苯基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下500-20000mpa·s。
优选地，所述低硬度阻尼硅胶缓冲材料还包括烯丙基聚硅氧烷，所述烯丙基聚硅氧烷的质量份数为5-10份。
所述烯丙基聚硅氧烷的粘度为25℃下10000-100000mpa·s。
优选地，所述铂金催化剂为铂黑、氯化铂、氯铂酸与一元醇的络合物、氯铂酸与烯烃类的络合物、铂乙烯基硅氧烷的螯合物或乙酰乙酸铂中的一种或至少两种的组合。
优选地，所述抑制剂为乙炔基环己醇、环状乙烯基硅氧烷、四乙烯基四甲基环四硅氧烷或苯并三唑中一种或至少两种的组合。
优选地，所述还包括有机钛化合物，所述有机钛化合物为钛酸正丁酯、钛酸异丁酯、二甲氧基甲基乙酰乙酸钛、二异丙氧基乙酰丙酮钛、二异丙氧基乙基乙酰乙酸钛或二异丙氧基甲基乙酰乙酸钛中一种或至少两种的组合。
本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述低硬度阻尼硅胶缓冲材料不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
本发明的目的之二在于提供一种如上所述的低硬度阻尼硅胶缓冲材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(a)将液态硅胶、甲基乙烯基硅油、含氢硅油、铂金催化剂、抑制剂、任选地甲基MQ硅树脂、任选地甲基乙烯基MQ硅树脂、任选地苯基乙烯基MQ硅树脂和任选地烯丙基聚硅氧烷混合，形成原料混合物；
(b)将所述混合物在真空和加热条件下搅拌均匀，形成预涂物；
(c)将所述预涂物通过压延工艺覆合于薄膜上，形成复合膜；
(d)将所述复合膜进行烘烤处理，即成产品。
在步骤(a)中，将液态硅胶、甲基乙烯基硅油、含氢硅油、铂金催化剂、抑制剂、任选地甲基MQ硅树脂、任选地甲基乙烯基MQ硅树脂、任选地苯基乙烯基MQ硅树脂和任选地烯丙基聚硅氧烷加入反应容器中，形成原料混合物；
在步骤(b)中，对上述反应容器进行抽真空，使上述原料混合物在真空条件下搅拌0.2-0.5小时，形成预涂物；
在步骤(c)中，将上述预涂物通过压延机均匀涂覆于薄膜上，形成复合膜；
在步骤(d)中，将上述复合膜放入红外隧道炉在温度80-160℃，烘烤5-15分钟，即制成硅胶发泡材料。
优选地，所述薄膜经过涂覆粘结增强剂或电晕放电处理。
通过在薄膜上涂覆粘结增强剂，以增强预涂物与薄膜之间的粘接性，使预涂物与薄膜粘接的更加牢固。
通过在薄膜表面进行电晕放电处理，使薄膜表面生成极性基团，增加薄膜表面极性，增强薄膜表面的粘合性，使预涂物与薄膜粘接的更加牢固。
优选地，所述薄膜为聚酯薄膜、氟素离型膜或聚酰亚胺薄膜。
聚酯薄膜简称聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，特点是耐高温易加工，耐电压绝缘性好，其是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料。它是一种无色透明、有光泽的薄膜，机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好。
氟素离型膜由聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)为基材，产品表面涂上0.2um～0.6um氟离型物质。薄膜表面平整光洁、涂布均匀，该产品具有物理机械性能优良、厚度公差小、透明度高、热收缩率低、柔韧性好等优点。
聚酰亚胺薄膜由均苯四甲酸酐与二氨基二苯醚制得或由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R型)或间苯二胺(S型)制得，其具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能，耐高低温性能优良，防火性能好。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料，通过铂金催化剂活化含氢硅油的Si-H键发生硅氢化加成反应，形成三维网状结构的弹性体，使制得的低硬度阻尼硅胶缓冲材料具有良好的高低温适应性、较低的硬度、较好的柔韧性、抗拉强度和生理惰性，并且不易老化变形，能够广泛应用于高精度的电子仪器和轻薄的电子设备，起到缓冲和减震的作用，保证电子仪器或电子设备的正常使用。本发明提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料的制备方法，工艺简单，易于操作，能够有效减少操作人员的工作强度。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.4wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下10000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下10000mPa·s。
实施例2
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.8wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下100000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下100000mPa·s。
实施例3
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下30000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下20000mPa·s。
实施例4
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量分数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.5wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下70000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下40000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下500mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下500mpa·s。
实施例5
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量分数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下40000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下50000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s。
实施例6
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，其按质量分数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下30000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下20000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下3000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下5000mpa·s。
实施例7
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.7wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下60000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下40000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下10000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下10000mpa·s，苯基乙烯基MQ树脂的粘度为在25℃下500mpa·s。
实施例8
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.8wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下40000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下100000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下15000mpa·s，苯基乙烯基MQ树脂的粘度为在25℃下8000mpa·s。
实施例9
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下30000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下20000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下3000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下5000mpa·s，苯基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下7000mpa·s。
实施例10
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下10000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下10000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下500mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下500mpa·s，苯基乙烯基MQ树脂的粘度为在25℃下500mpa·s。烯丙基聚硅氧烷的粘度为在25℃下10000mPa·s。
实施例11
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.8wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下40000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下100000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s，苯基乙烯基MQ树脂的粘度为在25℃下20000mpa·s，烯丙基聚硅氧烷的粘度为在25℃下100000mPa·s。
实施例12
一种低硬度阻尼硅胶缓冲材料，按质量份数计，包括如下组分：
在本实施例中，液态硅胶为聚二甲基硅氧烷，含氢硅油中的含氢量为0.6wt/％，液态硅胶的粘度为在25℃下30000mPa·s，甲基乙烯基硅油的粘度为在25℃下20000mPa·s，甲基MQ树脂的粘度为在25℃下3000mpa·s，甲基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下5000mpa·s，苯基乙烯基MQ硅树脂的粘度为在25℃下7000mpa·s，烯丙基聚硅氧烷的粘度为在25℃下50000mPa·s。
实施例1-12提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料的制备方法，包括如下步骤：
(a)将液态硅胶、甲基乙烯基硅油、含氢硅油、铂金催化剂、抑制剂、任选地甲基MQ硅树脂、任选地甲基乙烯基MQ硅树脂、任选地苯基乙烯基MQ硅树脂和任选地烯丙基聚硅氧烷加入反应容器中，形成原料混合物；
(b)将所述混合物在真空和加热条件下搅拌均匀，形成预涂物；
(c)将所述预涂物通过压延工艺覆合于薄膜上，形成复合膜；
(d)将所述复合膜进行烘烤处理，即成产品。
在步骤(b)中，对上述反应容器进行抽真空，使上述原料混合物在真空条件下搅拌0.2-0.5小时，形成预涂物；
在步骤(c)中，将上述预涂物通过压延机将上述与预涂物均匀涂覆于薄膜上，形成复合膜；
在步骤(d)中，将上述复合膜放入红外隧道炉在温度80-160℃，烘烤5-15分钟，进行收卷，即制成低硬度阻尼硅胶缓冲材料。
本发明提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料在使用时，只需要将低硬度阻尼硅胶缓冲材料从薄膜上剥离即可放入电子设备或精密仪器中使用。
本发明提供的低硬度阻尼硅胶缓冲材料的制备方法，其工艺简单，易于操作，能够有效减少操作人员的工作强度。
在本实施例1-12中，所采用的薄膜为聚酯薄膜，聚酯薄膜的厚度优选为0.05-0.1mm，最优选为0.075mm。
将实施例1-12所制备的低硬度阻尼硅胶缓冲材料按照ASTM-2240进行硬度测试，按照ASTM-412进行延伸率和抗拉强度测试，按照EN344进行耐温范围测试，按照ASTM-149进行击穿电压测试，测试结果如下表所示：
表1低硬度阻尼硅胶缓冲材料性能测试结果数据表
通过实施例1-12的测试结果可以看出，本发明制备的低硬度阻尼硅胶缓冲材料能够在-40-150℃内正常使用，硬度可低至25(邵氏A)以下，耐击穿电压高于15KV/mm，能够广泛应用于高精度的电子仪器和轻薄的电子设备，起到缓冲和减震作用，保证电子仪器或电子设备的正常使用。
通过实施例4-6与实施例1-3的对比可知，加入甲基MQ硅树脂和甲基乙烯基硅树脂能够大大提高低硬度阻尼硅胶缓冲材料的延伸率和抗拉强度，使伸长率达到600％以上，抗拉强度达到15MPa以上，同时能够显著耐高温性能，使其耐高温性能提到至170℃，耐低温性能降低至45℃。
通过实施7-9与实施例4-6的对比可知，加入苯基乙烯基MQ硅树脂能进一步提高低硬度阻尼硅胶缓冲材料的延伸率和抗拉强度，使缓冲材料的延伸率达到695％以上，抗拉强度达到16MPa以上，，同时也进一步提升耐高温性能，使其耐高温性能达到185℃，耐低温性能降低至-50℃。
通过实施例10-12与实施例7-9的对比可知，加入聚烯丙基硅树脂能够进一步提高低硬度阻尼硅胶缓冲材料的延伸率和抗拉强度，使缓冲材料的延伸率达到710％以上，抗拉强度达到17MPa以上，使缓冲材料的力学性能更佳，同时也是耐高温性能提升至200℃，耐低温性能达到-55℃。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。