一种高强度耐热纳米硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:12244603阅读:190来源:国知局

本发明涉及橡胶材料技术领域,尤其涉及一种高强度耐热纳米硅橡胶及其制备方法。



背景技术:

硅橡胶的生产厂家一般拥有数十个乃至上百个品种牌号,多是按照商品特性和用途编号,也有按照硫化方式和化学结构进行分类的。按照硫化温度,硅橡胶可分为高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶。从包装形式上则可以分为单组分、双组分室温硫化硅橡胶。按照聚合度,硅橡胶还可以分为混炼型硅橡胶和液体硅橡胶。

2006年,中国橡胶工业协会六届三次理事会讨论通过并发布《中国橡胶工业“十一五”科学发展规划意见》及橡胶行业“十一五”实施名牌战略规划意见。这是首次由协会组织制订的行业规划。规划表明,橡胶工业“十一五”期间要走自主创新之路,全行业要切实转入科学发展的轨道,使中国成为世界橡胶工业的强国。

中国橡胶行业的发展前景广阔。到2010年,中国硅橡胶总消耗量将达到230万吨,橡胶工业的产品结构将有较大变化,新型产品、更新换代产品增多、新材料、新工艺应用扩大,生产技术有明显进步。

2011年,橡胶等原材料价格出现巨幅波动,天然橡胶一季度创下43500元/吨的历史最高纪录,合成橡胶二、三季度发力上攻,涨幅达10000 元/吨,之后均出现大幅下跌。受橡胶价格剧烈波动影响,轮胎等主要橡胶制品企业首当其冲,生产经营成本难以控制,库存风险加大,利润空间压缩至2%-5%,行业面临严峻挑战。

硅橡胶由硅、氧原子形成主链,侧链为含碳基团,用量最大是侧链为乙烯的硅橡胶。既耐热,又耐寒,使用温度在100-300℃之间,它具有优异的耐气候性和耐臭氧性以用良好的绝缘性。缺点是强度低,抗撕裂性能差,耐磨性能也差。硅橡胶主要用于航空工业、电气工业、食品工业及医疗工业等方面。

工业部门所需要的大大小小的橡胶制品那就更多了,品种多,用途广,有的还有特殊要求。主要的制品有胶带、胶管、密封垫圈、胶辊、胶板、橡胶衬里及劳动保护用品。在矿山、煤炭、冶金等工业方面应用胶带来运输成品,各地都在不断出现,为了大型生产的霄要,还生产出钢丝绳芯运输带和合成纤维运输带。矿用磨机橡胶衬里,以锻胶代替锰钢,使用寿命提高了二至四倍,还减小了噪音,这一产品已在世界范围内推广。



技术实现要素:

本发明提供一种热变形温度高、拉伸强度高、氧指数高和伸长率高的高强度耐热纳米硅橡胶及其制备方法,解决现有橡胶材料热变形温度低和氧指数低等技术问题。

本发明采用以下技术方案:一种高强度耐热纳米硅橡胶,其原料按质量份数配比如下:硅橡胶100份,纳米碳酸钙5-15份,全氟丁基磺酸钾0.1-0.5份,溴代聚苯乙烯10-20份,聚四氟乙烯0.5-4.5份,抗氧剂1010为0.6-1份,三氧化二锑5-25份,包覆红磷阻燃剂1-5份,纳米水滑石3-7份,玻璃纤维1-20份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述高强度耐热纳米硅橡胶的原料按质量份数配比如下:硅橡胶100份,纳米碳酸钙5份,全氟丁基磺酸钾0.1份,溴代聚苯乙烯10份,聚四氟乙烯0.5份,抗氧剂1010为0.6份,三氧化二锑5份,包覆红磷阻燃剂1份,纳米水滑石3份,玻璃纤维1份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述高强度耐热纳米硅橡胶的原料按质量份数配比如下:硅橡胶100份,纳米碳酸钙15份,全氟丁基磺酸钾0.5份,溴代聚苯乙烯20份,聚四氟乙烯4.5份,抗氧剂1010为1份,三氧化二锑25份,包覆红磷阻燃剂5份,纳米水滑石7份,玻璃纤维20份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述高强度耐热纳米硅橡胶的原料按质量份数配比如下:硅橡胶100份,纳米碳酸钙10份,全氟丁基磺酸钾0.3份,溴代聚苯乙烯15份,聚四氟乙烯2.5份,抗氧剂1010为0.8份,三氧化二锑15份,包覆红磷阻燃剂3份,纳米水滑石5份,玻璃纤维10份。

一种制备所述的高强度耐热纳米硅橡胶的方法,步骤为:

第一步:按照质量份数配比称取硅橡胶、纳米碳酸钙、全氟丁基磺酸钾、溴代聚苯乙烯、聚四氟乙烯、抗氧剂1010、三氧化二锑、包覆红磷阻燃剂、纳米水滑石和玻璃纤维;

第二步:将硅橡胶投入高速混合机中,升温至120-130℃,加入剩余原料,升温至150-160℃,混合速度900-1000r/min,混合50-60min;

第三步:混合后的原料加入双螺杆挤出机中熔融塑化造粒,温度200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃,螺杆转速130-150r/min。

有益效果

本发明所述一种高强度耐热纳米硅橡胶及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:1、耐油性能好、耐腐蚀,成本低,弯曲强度200-220MPa,氧指数35-45%;2、拉伸强度145-165MPa,热变形温度240-260℃,耐磨性和弹性优良,弯曲模量9000-10000MPa;3、无滴落,原料资源丰富,冲击强度10-50J/m;4、断裂伸长率350-450%,可以在各种极端环境下广泛使用,在高温环境下长期工作不易老化,符合环保要求,可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步的描述,实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域技术人员可以想到的其他替代手段,均在本发明权利要求范围内。

实施例1:

第一步:按照质量份数配比称取硅橡胶100份,纳米碳酸钙5份,全氟丁基磺酸钾0.1份,溴代聚苯乙烯10份,聚四氟乙烯0.5份,抗氧剂1010为0.6份,三氧化二锑5份,包覆红磷阻燃剂1份,纳米水滑石3份,玻璃纤维1份。

第二步:将硅橡胶投入高速混合机中,升温至120℃,加入剩余原料,升温至150℃,混合速度900r/min,混合50min。

第三步:混合后的原料加入双螺杆挤出机中熔融塑化造粒,温度200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃,螺杆转速130r/min。

耐油性能好、耐腐蚀,成本低,弯曲强度200MPa,氧指数35%;拉伸强度145MPa,热变形温度240℃,耐磨性和弹性优良,弯曲模量9000MPa;无滴落,原料资源丰富,冲击强度10J/m;断裂伸长率350%,可以在各种极端环境下广泛使用,在高温环境下长期工作不易老化,符合环保要求。

实施例2:

第一步:按照质量份数配比称取硅橡胶100份,纳米碳酸钙15份,全氟丁基磺酸钾0.5份,溴代聚苯乙烯20份,聚四氟乙烯4.5份,抗氧剂1010为1份,三氧化二锑25份,包覆红磷阻燃剂5份,纳米水滑石7份,玻璃纤维20份。

第二步:将硅橡胶投入高速混合机中,升温至130℃,加入剩余原料,升温至160℃,混合速度1000r/min,混合60min。

第三步:混合后的原料加入双螺杆挤出机中熔融塑化造粒,温度200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃,螺杆转速150r/min。

耐油性能好、耐腐蚀,成本低,弯曲强度210MPa,氧指数40%;拉伸强度155MPa,热变形温度250℃,耐磨性和弹性优良,弯曲模量9500MPa;无滴落,原料资源丰富,冲击强度30J/m;断裂伸长率400%,可以在各种极端环境下广泛使用,在高温环境下长期工作不易老化,符合环保要求。

实施例3:

第一步:按照质量份数配比称取硅橡胶100份,纳米碳酸钙10份,全氟丁基磺酸钾0.3份,溴代聚苯乙烯15份,聚四氟乙烯2.5份,抗氧剂1010为0.8份,三氧化二锑15份,包覆红磷阻燃剂3份,纳米水滑石5份,玻璃纤维10份。

第二步:将硅橡胶投入高速混合机中,升温至125℃,加入剩余原料,升温至155℃,混合速度950r/min,混合55min。

第三步:混合后的原料加入双螺杆挤出机中熔融塑化造粒,温度200℃、210℃、220℃、230℃、220℃、210℃,螺杆转速140r/min。

耐油性能好、耐腐蚀,成本低,弯曲强度220MPa,氧指数45%;拉伸强度165MPa,热变形温度260℃,耐磨性和弹性优良,弯曲模量10000MPa;无滴落,原料资源丰富,冲击强度50J/m;断裂伸长率450%,可以在各种极端环境下广泛使用,在高温环境下长期工作不易老化,符合环保要求。

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