一种加成型耐辐照血清分离胶的制作方法

本发明涉及一种硅橡胶的加工制造领域，具体涉及一种加成型耐辐照血清分离胶及其制备方法。

背景技术：

硅橡胶是其中一种平常的生活中使用最广的材料。普通的硅橡胶大体是甲基与乙烯基硅氧链节构成。如果想要提高硅橡胶的耐高低温性能指标，可以引入苯基。如果要提高耐油性和耐温性能，则可以加入氰基或是三氟丙基来实现。正因为有机硅高分子具有相对独特的造型结构，因而具备独自的性能特质，使得硅橡胶与有机橡胶相对而与众不同。

随着社会的不断发展和科学技术水平的不断提高，人们对于材料的需求条件也慢慢地提高，材料的更新壮大是当今社会一直研究的话题。对于硅橡胶来说也不例外，同样如此。这些年来，全国范围内乃至全世界在军事武器、航天航空、医学领域、建筑材料等方面都对硅橡胶的需求量广为增加，并且要求的性能条件也较为苛刻，例如耐辐照性、耐高低温性、耐腐蚀性、耐磨擦性等等。

室温硫化硅橡胶由于辐照后交联密度的增大而变硬，链段运动能力下降而变脆以当前的科学技术，目前提高硅橡胶的耐辐照性能主要通过两个途径：一是添加耐辐照添加剂，通过添加耐辐照添加剂制备耐辐照硅橡胶操作简单，成本低，但是这种方法只是将无机耐辐照填料物理分散在硅橡胶体系内，这种辐照保护机理可以看作是“外保护”，添加剂与有机基体的相容性差，因此如果大量使用耐辐照添加剂会大大降低硅橡胶的机械性能；二是制备含有耐辐照基团的硅橡胶，主要是制备侧链含有苯基的聚硅氧烷作为硅橡胶的生胶，但是这种方法操作工艺复杂，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种加成型耐辐照血清分离胶及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种加成型耐辐照血清分离胶，所述血清分离胶由100重量份的107-vi胶、3-12重量份的耐辐照添加剂、0.5-1.5重量份的低含氢硅油和0.1-0.5重量份的双封头-氯铂酸催化剂混合均匀后热压、固化制备得到；

其中，所述107-vi胶的制备方法包括以下步骤：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.5-1.0重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5-1.5重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在100-110℃平衡反应1-2.5h，然后升温至130-160℃，再升温至170-190℃，减压蒸馏除去低沸物；

所述耐辐照添加剂选自稀土氧化物；

所述低含氢硅油的含氢量为0.1-0.5％；

所述双封头-氯铂酸催化剂的制备方法包括以下步骤：所述双封头-氯铂酸催化剂的制备方法包括以下步骤：将0.6-1重量份的氯铂酸和10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷在乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中溶解，50-90℃避光回流加热1-3h，冷却至室温，过滤，除去黑色的沉淀物，将所得到的淡黄色滤液水洗至中性，并干燥除水，得到双封头-氯铂酸催化剂；

所述四甲基氢氧化铵硅醇盐的制备方法包括以下步骤：将0.1-0.3重量份的四甲基氢氧化铵、100重量份的八甲基环四硅氧烷在氮气氛围下，于70-80℃反应，至反应物呈均匀半透明粘稠物。

所述四甲基氢氧化铵在反应前在低于60℃下脱水至不含结晶水。

所述107-vi胶的制备方法包括以下步骤：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.5-1.0重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5-1.5重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在100-110℃平衡反应2h，然后升温至150℃，再升温至180℃，减压蒸馏除去低沸物。

所述107-vi胶的制备方法包括以下步骤：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.62重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和1重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在100～110℃反应至体系粘度不变后继续平衡反应2h，然后升温至150℃，再升温至180℃，减压蒸馏除去低沸物。

所述双封头-氯铂酸催化剂的制备方法包括以下步骤：所述双封头-氯铂酸催化剂的制备方法包括以下步骤：将0.6-1重量份的氯铂酸和10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷在乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中溶解，70℃避光回流加热2h，冷却至室温，过滤，除去黑色的沉淀物，将所得到的淡黄色滤液水洗至中性，并干燥除水，得到双封头-氯铂酸催化剂；

优选地，所述107-vi胶的制备过程中，减压脱水的时间为40min。

所述四甲基氢氧化铵硅醇盐的反应式如下：

所述107-vi胶的制备的反应式如下：

优选地，所述血清分离胶由100重量份的107-vi胶、5-10重量份的耐辐照添加剂、1重量份的低含氢硅油和0.2重量份的双封头-氯铂酸催化剂混合均匀后热压、固化制备得到。

优选地，所述稀土氧化物选自氧化钇、氧化铈和氧化钆中的至少一种。

优选地，所述低含氢硅油的含氢量为0.35％。

优选地，所含氢硅油的制备方法为：将一定量的高含氢硅油、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷混合均匀，然后将反应物总质量的2％的浓硫酸作为催化剂加入混匀后，在60～65℃条件下搅拌反应3h。

本发明还提供上述任一所述加成型耐辐照血清分离胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)四甲基氢氧化铵硅醇盐的制备：将四甲基氢氧化铵、八甲基环四硅氧烷在氮气氛围下，于70-80℃反应，至反应物呈均匀半透明粘稠物；

(2)107-vi胶的制备：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.5-1.0重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.5-1.5重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在100-110℃反应1-2.5h，然后升温至130-160℃，再升温至170-190℃，减压蒸馏除去低沸物；

(3)双封头-氯铂酸催化剂的制备：将0.6-1重量份的氯铂酸和10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷在乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中溶解，50-90℃避光回流加热1-3h，冷却至室温，过滤，除去黑色的沉淀物，将所得到的淡黄色滤液水洗至中性，并干燥除水，得到双封头-氯铂酸催化剂；

(4)血清分离胶的制备：107-vi胶、耐辐照添加剂在加热条件下混合成黏稠液体，冷却，滴加低含氢硅油和双封头-氯铂酸催化剂并混合均匀，得到混合物，在加热减压条件下排除所述混合物中的气体，静置固化得到血清分离胶。优选地，其特征在于，所述低含氢硅油的含氢量为0.35％。

优选地，所述步骤(4)中107-vi胶、耐辐照添加剂在三辊炼胶机中加热混合成黏稠液体，冷却出料。

优选地，步骤(4)中固化的时间为1h。

优选地，所述稀土氧化物选自氧化钇、氧化铈和氧化钆中的至少一种。

优选地，所述四甲基氢氧化铵为含有结晶水的四甲基氢氧化铵在不超过60℃真空条件下脱水后的干燥的不含结晶水的四甲基氢氧化铵。

优选地，所述107-vi胶的制备过程中，减压脱水的时间为40min。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种加成型耐辐照血清分离胶及其制备方法，本发明的加成型耐辐照血清分离胶不含有铅或苯基等对环境存在潜在污染的物质，密度低，具有很好的机械性能，其拉伸强度、撕裂强度、撕裂伸长率、硬度和断裂力性能较好，且具有很好的耐辐照性能；本发明的加成型耐辐照血清分离胶的制备方法工艺简单，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例的加成型耐辐照血清分离胶的制备流程示意图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，所述血清分离胶由100重量份的107-vi胶、5重量份的耐辐照添加剂、1重量份的低含氢硅油和0.2重量份的双封头-氯铂酸催化剂混合均匀后热压、固化制备得到；

其中，所述107-vi胶的制备方法包括以下步骤：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.62重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和1重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在105℃反应2h，然后升温至150℃，再升温至180℃，减压蒸馏除去低沸物；

所述耐辐照添加剂为氧化钇(y2o3)；

所述双封头-氯铂酸催化剂的制备方法包括以下步骤：将1重量份的六水合氯铂酸和10重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷在100重量份的乙醇和20重量份的乙酸乙酯的混合溶剂中溶解，70℃避光回流加热2h，冷却至室温，过滤，除去黑色的沉淀物，将所得到的淡黄色滤液水洗至中性，并干燥除水，得到双封头-氯铂酸催化剂；

所述四甲基氢氧化铵硅醇盐的制备方法包括以下步骤：将0.4重量份的含有50％重量结晶水的四甲基氢氧化铵在低于60℃下真空脱水，然后与100重量份的八甲基环四硅氧烷在氮气氛围下，于75℃反应，至反应物呈均匀半透明粘稠物；

所述低含氢硅油的含氢量为0.35％。

作为本实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将0.4重量份的含有50％重量结晶水的四甲基氢氧化铵在低于60℃下真空脱水然后与100重量份的八甲基环四硅氧烷在氮气氛围下，于75℃反应，至反应物呈均匀半透明粘稠物；

(2)107-vi胶的制备：将100重量份的八甲基环四硅氧烷减压脱水，然后与0.62重量份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和1重量份的四甲基氢氧化铵硅醇盐混合后，在105℃反应2h，然后升温至150℃，再升温至180℃，减压蒸馏除去低沸物；

(3)双封头-氯铂酸催化剂的制备：将氯铂酸和四甲基二乙烯基二硅氧烷在乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中，70℃避光回流加热2h，冷却至室温，过滤，除去黑色的沉淀物，将所得到的淡黄色滤液水洗至中性，并干燥除水，得到双封头-氯铂酸催化剂；

(4)血清分离胶的制备：107-vi胶、耐辐照添加剂在预热过的三辊炼胶机上加热混合成黏稠液体，冷却出料后，滴加低含氢硅油和双封头-氯铂酸催化剂并混合均匀，得到混合物，在烘箱中加热减压条件下排除所述混合物中的气体，静置固化1h得到血清分离胶。

实施例2

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为氧化铈(ceo2)。

实施例3

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为氧化钆(gd2o3)。

对比例1

作为本发明对比例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本对比例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为硫酸钡。

实施例4

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为氧化钇(y2o3)，重量份数为10重量份。

实施例5

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为氧化铈(ceo2)，重量份数为10重量份。

实施例6

作为本发明实施例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本实施例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为氧化钆(gd2o3)，重量份数为10重量份。

对比例2

作为本发明对比例的一种加成型耐辐照血清分离胶，本对比例与实施例1的唯一区别为：所述耐辐照添加剂为硫酸钡，重量份数为10重量份。

对比例3

作为本发明的对比例，本对比例与实施例1的唯一区别为：所述加成型耐辐照血清分离胶不添加耐辐照添加剂。

实施例7

对实施例1-6、对比例1-3固化1小时得到的血清分离胶进行检测。

检测方法：

(1)利用压模机，把样品压出规范的测试模样，置于室温环境中固化3天；

(2)利用微机控制电子万能试验机和邵氏硬度计测试出固化后样品的拉伸强度、撕裂强度、撕裂伸长率、硬度、断裂力等力学性能的数值；

(3)然后对样品进行辐照试验，再对辐照后的样品进行一次力学性能的测试，并记录其数据。

结果如表1所示

从表1中数据可直观看出，相比于辐照前，辐照后的添加了耐辐照材料的加成型室温硫化硅橡胶的硬度有明显的提升，而对于拉伸强度、撕裂强度、撕裂伸长率以及断裂力这几个方面除了添加5份量的y2o3和ceo2与原橡胶持平或有少许的下滑；造成这样的变化的主要原因可能是添加量过少，而gd2o3和baso4不管是添加5份还是10份，其对比于无添加耐辐照材料的加成型室温硫化硅橡胶，经辐照后均表现出优异的耐辐照性能。

从表1中数据可直观看出，从有无加入耐辐照添加剂和加入的稀土氧化物耐辐照添加剂的种类，以及辐照前后的力学性能变化，综合各个方面的因素考虑，可以判断出稀土氧化物作为耐辐照添加剂对于加成型室温硫化硅橡胶的耐辐照性能来说有着显著的增强。

表1

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。