一种耐高温硅胶管的制作方法

文档序号:14648680发布日期:2018-06-08 21:23阅读:423来源:国知局

本发明涉及硅胶管技术领域,尤其涉及一种耐高温硅胶管。



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。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能,三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好,一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后,可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出,在180℃下可长期工作,稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性,瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好,氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外,硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性,因此在医用领域应用广泛。

在建筑、交通运输、机械、电子以及化工等领域有着广泛的应用,尤其在近年来蓬勃发展的新能源行业,如太阳能光伏发电系统、太阳能路灯照明、风力发电等领域。

在实际应用的过程中,硅胶管通常会暴露于高温高湿的环境中,现有的硅胶管其耐高温性不是很好,在使用的过程中,往往存在使用寿命短的缺陷。



技术实现要素:

本发明提出了一种耐高温硅胶管,其强度高,耐高温性和耐老化性好,阻燃性能优异,使用寿命长。

本发明提出的一种耐高温硅胶管,其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:甲基乙烯基硅橡胶50-80份、甲基乙烯基苯基硅橡胶20-40份、三元乙丙橡胶5-15份、顺丁橡胶5-15份、聚氨酯2-10份、乙烯-辛烯共聚物2-6份、氧化锌0.5-2.5份、硬脂酸0.5-2份、甲基三丁酮肟基硅烷0.5-1.5份、三聚异氰酸三烯丙酯0.5-1.5份、复合颜填料20-35份、催化剂0.1-0.5份、防老剂0.5-2份、磷酸三甲苯酯2-5份、密胺树脂1-5份;

其中,所述复合颜填料按照以下工艺进行制备:按重量份将2-10份氧化铈、3-15份氢氧化铝、2-15份氢氧化镁、1-5份微胶囊化红磷、10-25份纳米碳酸钙、2-8份氧化铁、2-10份硅藻土和3-15份碳化硅加入20-50份乙醇中,搅拌20-50min后加入2-5份乙烯基三氯硅烷、2-5份六甲基环三硅氮烷、2-10份四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5-3份咪唑类离子液体,升温至35-50℃后搅拌20-50min,然后经过滤、洗涤、干燥得到所述复合颜填料。

优选地,所述硅橡胶复合材料的原料中,甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯的重量比为65-75:26-32:7-13:8-13:5-10。

优选地,所述硅橡胶复合材料的原料中,甲基三丁酮肟基硅烷、三聚异氰酸三烯丙酯的重量比为0.8-1.4:0.8-1.3。

优选地,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:甲基乙烯基硅橡胶70-73份、甲基乙烯基苯基硅橡胶28-31份、三元乙丙橡胶10-12份、顺丁橡胶9-11份、聚氨酯6.5-7.3份、乙烯-辛烯共聚物3.5-4.2份、氧化锌1-1.6份、硬脂酸1.3-1.8份、甲基三丁酮肟基硅烷0.9-1.2份、三聚异氰酸三烯丙酯1-1.3份、复合颜填料28-32份、催化剂0.35-0.4份、防老剂1.3-1.6份、磷酸三甲苯酯3.8-4.3份、密胺树脂3.2-4份。

优选地,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:甲基乙烯基硅橡胶72份、甲基乙烯基苯基硅橡胶28份、三元乙丙橡胶11份、顺丁橡胶10份、聚氨酯7份、乙烯-辛烯共聚物3.6份、氧化锌1.3份、硬脂酸1.5份、甲基三丁酮肟基硅烷1份、三聚异氰酸三烯丙酯1.2份、复合颜填料30份、催化剂0.38份、防老剂1.5份、磷酸三甲苯酯4份、密胺树脂3.5份。

优选地,所述甲基乙烯基硅橡胶的粘度为25-40Pa.s。

优选地,所述复合颜填料按照以下工艺进行制备:按重量份将5份氧化铈、10份氢氧化铝、6份氢氧化镁、3.2份微胶囊化红磷、20份纳米碳酸钙、5.5份氧化铁和6份硅藻土和12份碳化硅加入45份乙醇中,搅拌30min后加入3.5份乙烯基三氯硅烷、4份六甲基环三硅氮烷、8份四甲基二乙烯基二硅氧烷和2份咪唑类离子液体,升温至40℃后搅拌30min,然后经过滤、洗涤、干燥得到所述复合颜填料。

优选地,所述纳米碳酸钙的平均粒径为20-45nm。

优选地,所述防老剂为防老剂MB、防老剂DM、防老剂4020、防老剂MC、防老剂4010NA中的一种或者多种的混合物。

本发明中,以甲基乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基苯基硅橡胶为主料,因体系中苯基的引入,抑制了侧基的氧化,同时在硅氧链上形成位阻,进一步提高了硅胶管的热稳定性;配合添加的三元乙丙橡胶、顺丁橡胶和聚氨酯与其配合,通过调节三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯、甲基乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基苯基硅橡胶的比例,并辅以乙烯-辛烯共聚物,使各物料在体系中混合均匀,相容性好,赋予胶管优异的耐高温性的同时,改善了胶管的力学性能、弹性和加工性能,并降低了成本;选择了甲基三丁酮肟基硅烷和三聚异氰酸三烯丙酯作为助交联剂,通过调节主交联剂和助交联剂的比例,使形成的硅橡胶交联密度高,分子链具有更高的抗湿热降解性能,显著提高了胶管的耐高温性能和耐老化性能;复合颜填料中,选择了氧化铈、氢氧化铝、氢氧化镁、微胶囊化红磷、纳米碳酸钙、氧化铁、硅藻土和碳化硅作为颜填料,使其与乙烯基三氯硅烷、六甲基环三硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷和咪唑类离子液体混合后,在体系中混合均匀,界面结合紧密,孔洞较少,改善了胶管的耐高温性和耐老化性,同时赋予胶管优异的阻燃性,其中,乙烯基三氯硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷能在氧化铈、氢氧化镁、纳米碳酸钙等无机填料的表面进行反应,从而在填料的表面引入了乙烯基,其能参与甲基乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基苯基硅橡胶的交联,增加了体系降解时的位阻,提高了胶管的耐高温性,同时能消灭侧链基团氧化过程中产生的自由基,改善胶管的耐热性,同时咪唑类离子液体也能均匀包覆在填料的表面,使其在体系中分散均匀,改善了胶管的耐热性、耐老化性和阻燃性。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例详予说明。

实施例1

本发明提出的一种耐高温硅胶管,其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:甲基乙烯基硅橡胶55份、甲基乙烯基苯基硅橡胶35份、三元乙丙橡胶5份、顺丁橡胶15份、聚氨酯10份、乙烯-辛烯共聚物6份、氧化锌0.5份、硬脂酸2份、甲基三丁酮肟基硅烷1.5份、三聚异氰酸三烯丙酯1.5份、复合颜填料35份、催化剂0.1份、防老剂2份、磷酸三甲苯酯2份、密胺树脂5份;

其中,所述复合颜填料按照以下工艺进行制备:按重量份将2份氧化铈、15份氢氧化铝、2份氢氧化镁、5份微胶囊化红磷、10份纳米碳酸钙、8份氧化铁、2份硅藻土和15份碳化硅加入20份乙醇中,搅拌50min后加入2份乙烯基三氯硅烷、5份六甲基环三硅氮烷、2份四甲基二乙烯基二硅氧烷和3份咪唑类离子液体,升温至35℃后搅拌50min,然后经过滤、洗涤、干燥得到所述复合颜填料。

实施例2

本发明提出的一种耐高温硅胶管,其由硅橡胶复合材料挤制而成,所述硅橡胶复合材料的原料按重量份包括以下组分:甲基乙烯基硅橡胶80份、甲基乙烯基苯基硅橡胶20份、三元乙丙橡胶15份、顺丁橡胶5份、聚氨酯2份、乙烯-辛烯共聚物2份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.5份、甲基三丁酮肟基硅烷0.5份、三聚异氰酸三烯丙酯0.5份、复合颜填料20份、催化剂0.5份、防老剂MB0.1份、防老剂DM 0.05份、防老剂4020 0.05份、防老剂MC 0.2份、防老剂4010NA 0.1份、磷酸三甲苯酯5份、密胺树脂1份;

其中,所述复合颜填料按照以下工艺进行制备:按重量份将10份氧化铈、3份氢氧化铝、15份氢氧化镁、1份微胶囊化红磷、25份纳米碳酸钙、2份氧化铁、10份硅藻土和3份碳化硅加入50份乙醇中,搅拌20min后加入5份乙烯基三氯硅烷、2份六甲基环三硅氮烷、

10份四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5份咪唑类离子液体,升温至50℃后搅拌20min,然后经过滤、洗涤、干燥得到所述复合颜填料。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”或“包含……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外,在本文中,“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数;“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利保护范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

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