本发明涉及硅橡胶材料领域，具体是指一种计算器键帽的硅胶材料配方。
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。[1]
硅橡胶分热硫化型(高温硫化硅胶htv)、室温硫化型(rtv)，其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶(mq)、甲基乙烯基硅橡胶(vmq，用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶pvmq(耐低温、耐辐射)，其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。
而硅橡胶这种材料常常用作许多设备的案件制作，特别是许多电子类产品的案件均采用硅橡胶的材质，以硅橡胶为原料进行混炼制作。硅胶按键顾名思义就是以硅胶为原料所制作而成的按键产品，硅胶按键属于硅胶制品的一个产品种类，硅胶按键具有优良的电气绝缘性、耐疲劳性等特点。而现有的硅胶因为需要使用到许多设备上，可能会长期使用，或者在户外或外部环境条件较差的情况下进行使用，故对于硅胶按键的质量要求较高，故需要对普通的硅胶材质进行改性和硫化处理，以增加其耐候型和力学特性。现有技术中所使用的配方和制备工艺会成型时温度过高硅胶按键在成型时温度过高会变脆，成型后脱模，很容易破裂不良；或者硅胶按键硫化不完全，当硅胶按键成型模温过低或者硫化时间过短时，就会造成产品紧贴在模具上不容易脱模。而且制作的成品使用一段时间后容易开裂，或者掉漆掉色，影响使用。
技术实现要素：
针对上述现有技术中问题；本发明提供一种计算器键帽的硅胶材料配方。
本发明通过下述技术方案实现：一种计算器键帽的硅胶材料配方，包括以质量份计的：
硅橡胶共聚物原料45-75份、硫化剂6-11份、补强剂2-4份、结构控制剂1-1.5份、耐热添加剂1-1.2份和着色剂2-4份。
进一步的，所述硅橡胶共聚物原料由以质量份计的23-28份的六次甲基四胺、43-68份的三元乙丙橡胶和118-156份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
其中，所述六次甲基四胺的用名乌洛托品，标准命名为六亚甲基四胺，为多环杂环胺类化合物，常用于化工、医药、合成材料等行业。常温下该品为白色具有光泽的结晶或结晶性粉末，味初甜后苦，对皮肤有刺激性，加热易升华并分解，易燃，易溶于水、乙醇、氯仿等极性溶剂，难溶于乙醚、芳香烃等非极性溶剂。作为胺类化合物，六次甲基四胺具有弱碱性，能够与酸反应，也能够生成季铵盐，但是，六次甲基四胺在酸性水溶液中不稳定，容易分解为甲醛和氨气。与硝酸反应，根据条件的不同，会生成六次甲基四胺硝酸盐、六次甲基四胺二硝酸盐以及炸药黑索金。
而所述的三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种，以epdm表示，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。
通过将上述两种材料与乙烯基硅橡胶进行共聚，从而提高电绝缘性，同时还能够提高其热稳定性，其共聚产物呈现微观非均相结构，从而使其力学性能较好，混炼的膨胀比较小。
进一步的，所述硫化剂为双二五硫化剂。双二五硫化剂是一种化学物质，用作硅橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯、eva等胶黏剂的交联剂，参考用量0.5％～3.0％。也用作引发剂。虽然橡胶具有极其宝贵的高弹性和其他一糸列优良性能，但生胶本身在性能上存在许多缺点，单纯使用生胶并不能制得适合于各种作用要求的橡胶制品。配合剂的加入能改善橡胶性能并降低成本，得到符合实际使用要求的橡胶制品，添加能与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质，从而改善其性能，进一步增加其热稳定性。
进一步的，所述结构控制剂包括以质量份计的28-45份的二苯基硅二醇和15-21份的气相二氧化硅。二苯基硅二醇，一种化学品，分子式c12h12o2si，主要用于硅橡胶结构控制剂。用作硅橡胶结构控制剂，降低硅橡胶的结构化现象，提高橡胶的加工性能，是苯甲基硅油的原料和其它硅产品的中间体。
而添加有的气相二氧化硅作为补强填充剂，能赋予硅橡胶良好的力学性能，因为气相二氧化硅粒径较小，比表面积大，非配对的原子多，并且还有许多空闲键，具有很强的吸附其他原子的能力，填充改性后的硅橡胶能够结合无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性和阻隔性好的特点，同时将硅橡胶高弹性。柔韧性很好的结合起来。
进一步的，所述耐热添加剂为聚金属有机硅氧烷。
进一步的，所述着色剂包括氧化铁、二氧化镉、三氧化二铬、炭黑和二氧化钛。
一种计算器键帽的硅胶材料配方，包括以质量份计的：
共聚硅橡胶原料45-75份、硫化剂6-11份、补强剂2-4份、结构控制剂1-1.5份、耐热添加剂1-1.2份、着色剂2-4份和脱模剂1-3份。
进一步的，所述脱模剂为硬脂酸和硬脂酸锌。硬脂酸锌是白色粉末，不溶于水。主要用作脱模剂。同时在橡胶中还具有硫化活性剂，软化剂的功能。
进一步的，所述硅橡胶共聚物原料由以质量份计的26份的六次甲基四胺、54份的三元乙丙橡胶和143份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
进一步的，所述硅橡胶共聚物原料由以质量份计的23份的六次甲基四胺、49份的三元乙丙橡胶和149份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
具体的制备步骤如下：
s1.首先准备原材料，所述原材料包括硅橡胶共聚物原料、硫化剂、补强剂、结构控制剂、耐热添加剂和着色剂制成的硅胶；
s2.然后硅橡胶共聚物原料、硫化剂、补强剂、结构控制剂、耐热添加剂和着色剂采用双辊炼胶机进行混炼得到改性硅橡胶片；
s3.再将改性硅橡胶片放置在两层聚乙烯薄膜之间并包裹成卷；
s4.将包裹成卷的改性硅橡胶片放入切条机中进行切条，然后将外部的聚乙烯薄膜去除；
s5.按照准备好的模具大小和单次硫化量来确定单次硫化的切条条数，并将改性硅橡胶切条放入平板硫化剂中进行一次硫化成型；
s6.将一次硫化成型后键帽放入硅橡胶刀模冲床中进行裁边冲孔；
s7.将裁边冲孔后的键帽再放入平面丝印机中进行至少一次丝印，并根据丝印效果判断是否进行二次丝印；
s8.当丝印效果合格后将键帽转移至烤箱中进行二次硫化，最后得到键帽成品。
硅橡胶硫化工艺不是一次完成，而是分两个阶段工艺操作的，胶料在加压下(如模压硫化、硫化罐直接蒸汽硫化等)或常压下(如热空气延续硫化)进行加热定型，称为一段硫化(或定型硫化)；在烘箱中高温硫化，以进一步稳定硫化胶各项物理性能，称为二段硫化(或后硫化)。
一段硫化，模型制品硫化。可采用平板硫化、传递模压硫化和注压硫化。硅橡胶制品硫化时，一般应迅速装料、合模、加压，否则容易焦烧，特别是含有硫化剂bp和dcbp的胶料。传递模压硫化是一种加工硅橡胶胶料应用较普遍的工艺，与每模单孔的平板硫化比较，其优点是加工周期短，并能硫化复杂的特别是带有插入物和销钉的橡胶件。与注压硫化比较，设备本钱较低。注压硫化模制品，可提高休息生产率，降低休息强度，同时还可以减小过氧化物的用量，提高制品的抗撕裂性能，改善压缩永久变形性能，但制品收缩率较大。挤出制品的硫化。可采用蒸汽加压硫化、热空气延续硫化、液体硫化槽延续硫化、鼓式硫化和辐射硫化等办法。前三种办法较常用。
二段硫化，硅橡胶制品经过一段硫化后，有些低分子物质存在于硫化胶中，影响制品性能。例如，采用通用型硫化剂(如硫化剂bp或dcbp)的胶料，经过一段硫化后，其硫化剂分解的酸性物质量，将增大海绵孔的孔度，降低密度；增大硫化剂的用量将缩小海绵孔的孔度，增大密度，发生较厚的孔壁。此外，硫化温度对海绵的发孔状况也有很大影响。
模压硅胶和挤出硅胶都属于混炼硅橡胶这一类别，但在生产工艺以及成型方式上均有所不同。模压硅胶是通过真空硫化机模压成型，而挤出硅胶是通过挤出机挤出成型的；模压硅胶生产加硫是添加双二五硫化剂或者无味硫化剂，而挤出硅胶加硫是添加双二四硫化剂或者铂金硫化剂，两者硫化剂之间具有较大差别，不可混用；模压硅胶和挤出硅胶都可以达到食品级，模压硅胶达到食品级必须要添加无味硫化剂，而挤出硅胶达到食品级必须要添加铂金硫化剂；模压硅胶成型时间需要60s-180s，挤出硅胶成型时间仅仅只需要几秒钟；模压硅胶成型后的产品主要为硅胶制品之类，而挤出硅胶成型后的产品主要为硅胶管、硅胶条之类。模压硅胶受限于产品模具大小，成型后的产品尺寸规格均有所限制，而挤出硅胶通过挤出工艺生产，成型后产品可以一直无限制生产；在胶料存放时间上，如果两者之间均为进行加硫可以有效保存三年，而如果添加硫化剂之后，模压硅胶可以有效保存一个月，挤出硅胶最多只能保存2-3天，因为硫化剂易于空气挥发，因此存放胶料一定要放置干燥阴凉处。模压硅胶和挤出硅胶的常用硬度为30-70度，拉伸强度、透明度以及颜色均可以按照客户质量标准生产。
混炼硅橡胶以甲基乙烯基硅橡胶为主要原料，气相二氧化硅为补强填料，配以特定规定的添加剂，经混炼工艺加工而成，是一种高温硫化的特种橡胶。双辊开炼机辊筒速比为1.2-1.4为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。
混炼时开始辊距较小(1-5mm，然后逐步放大。加料和操作顺序:生胶包辊)一补强填充剂→结构控制剂→耐热助剂→着色剂等→薄通5次→下料，烘箱热处理返炼→硫化剂→薄通停放过夜一一返炼→出片胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20-40分钟，如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物:如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通胶机，一般采用80-140采用开炼机混炼，包括包辊:生胶包于前辊；吃粉过程：把需要加入的助剂按照一定的顺序加入，加入时要注意堆积胶的体积，少了难于混合，多了会打滚不容易混炼。吃粉后会包后辊。其中加料顺序一般为：生胶→补强剂→结构控制剂→耐热助剂；翻炼过程：能更好、更快、更均匀的混炼。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的配方中通过将六次甲基四胺、三元乙丙橡胶和甲基乙烯基硅橡胶进行共聚，从而提高电绝缘性，同时还能够提高其热稳定性，其共聚产物呈现微观非均相结构，从而使其力学性能较好，混炼的膨胀比较小。
而添加有的气相二氧化硅作为补强填充剂，能赋予硅橡胶良好的力学性能，因为气相二氧化硅粒径较小，比表面积大，非配对的原子多，并且还有许多空闲键，具有很强的吸附其他原子的能力，填充改性后的硅橡胶能够结合无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性和阻隔性好的特点，同时将硅橡胶高弹性。柔韧性很好的结合起来。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1：
本实施例的一种计算器键帽的硅胶材料配方，包括以质量份计的：
硅橡胶共聚物原料45-75份、硫化剂6-11份、补强剂2-4份、结构控制剂1-1.5份、耐热添加剂1-1.2份和着色剂2-4份。
硅橡胶共聚物原料由以质量份计的23-28份的六次甲基四胺、43-68份的三元乙丙橡胶和118-156份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
通过将上述两种材料与乙烯基硅橡胶进行共聚，从而提高电绝缘性，同时还能够提高其热稳定性，其共聚产物呈现微观非均相结构，从而使其力学性能较好，混炼的膨胀比较小。
硫化剂为双二五硫化剂。双二五硫化剂是一种化学物质，用作硅橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯、eva等胶黏剂的交联剂，参考用量0.5％～3.0％。也用作引发剂。虽然橡胶具有极其宝贵的高弹性和其他一糸列优良性能，但生胶本身在性能上存在许多缺点，单纯使用生胶并不能制得适合于各种作用要求的橡胶制品。配合剂的加入能改善橡胶性能并降低成本，得到符合实际使用要求的橡胶制品，添加能与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质，从而改善其性能，进一步增加其热稳定性。
所述结构控制剂包括以质量份计的28-45份的二苯基硅二醇和15-21份的气相二氧化硅。二苯基硅二醇，一种化学品，分子式c12h12o2si，主要用于硅橡胶结构控制剂。用作硅橡胶结构控制剂，降低硅橡胶的结构化现象，提高橡胶的加工性能，是苯甲基硅油的原料和其它硅产品的中间体。
而添加有的气相二氧化硅作为补强填充剂，能赋予硅橡胶良好的力学性能，因为气相二氧化硅粒径较小，比表面积大，非配对的原子多，并且还有许多空闲键，具有很强的吸附其他原子的能力，填充改性后的硅橡胶能够结合无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性和阻隔性好的特点，同时将硅橡胶高弹性。柔韧性很好的结合起来。
耐热添加剂为聚金属有机硅氧烷。
着色剂包括氧化铁、二氧化镉、三氧化二铬、炭黑和二氧化钛。
实施例2：
本实施例的一种计算器键帽的硅胶材料配方，包括以质量份计的：
共聚硅橡胶原料62份、硫化剂8份、补强剂3份、结构控制剂1.2份、耐热添加剂1份、着色剂2份和脱模剂1份。
脱模剂为硬脂酸和硬脂酸锌。硬脂酸锌是白色粉末，不溶于水。主要用作脱模剂。同时在橡胶中还具有硫化活性剂，软化剂的功能。
硅橡胶共聚物原料由以质量份计的26份的六次甲基四胺、54份的三元乙丙橡胶和143份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
实施例3：
本实施例的一种计算器键帽的硅胶材料配方，包括以质量份计的：
共聚硅橡胶原料71份、硫化剂7份、补强剂4份、结构控制剂1.5份、耐热添加剂1.2份、着色剂4份和脱模剂1份。
硅橡胶共聚物原料由以质量份计的23份的六次甲基四胺、49份的三元乙丙橡胶和149份的甲基乙烯基硅橡胶共聚而成。
一种计算器硅胶键帽的制备方法，具体步骤如下：
s1.首先准备原材料，所述原材料包括硅橡胶共聚物原料、硫化剂、补强剂、结构控制剂、耐热添加剂和着色剂制成的硅胶；
s2.然后硅橡胶共聚物原料、硫化剂、补强剂、结构控制剂、耐热添加剂和着色剂采用双辊炼胶机进行混炼得到改性硅橡胶片；
s3.再将改性硅橡胶片放置在两层聚乙烯薄膜之间并包裹成卷；
s4.将包裹成卷的改性硅橡胶片放入切条机中进行切条，然后将外部的聚乙烯薄膜去除；
s5.按照准备好的模具大小和单次硫化量来确定单次硫化的切条条数，并将改性硅橡胶切条放入平板硫化剂中进行一次硫化成型；
s6.将一次硫化成型后键帽放入硅橡胶刀模冲床中进行裁边冲孔；
s7.将裁边冲孔后的键帽再放入平面丝印机中进行至少一次丝印，并根据丝印效果判断是否进行二次丝印；
s8.当丝印效果合格后将键帽转移至烤箱中进行二次硫化，最后得到键帽成品。
一段硫化，模型制品硫化。可采用平板硫化、传递模压硫化和注压硫化。硅橡胶制品硫化时，一般应迅速装料、合模、加压，否则容易焦烧，特别是含有硫化剂bp和dcbp的胶料。传递模压硫化是一种加工硅橡胶胶料应用较普遍的工艺，与每模单孔的平板硫化比较，其优点是加工周期短，并能硫化复杂的特别是带有插入物和销钉的橡胶件。与注压硫化比较，设备本钱较低。注压硫化模制品，可提高休息生产率，降低休息强度，同时还可以减小过氧化物的用量，提高制品的抗撕裂性能，改善压缩永久变形性能，但制品收缩率较大。挤出制品的硫化。可采用蒸汽加压硫化、热空气延续硫化、液体硫化槽延续硫化、鼓式硫化和辐射硫化等办法。前三种办法较常用。
二段硫化，硅橡胶制品经过一段硫化后，有些低分子物质存在于硫化胶中，影响制品性能。例如，采用通用型硫化剂(如硫化剂bp或dcbp)的胶料，经过一段硫化后，其硫化剂分解的酸性物质量，将增大海绵孔的孔度，降低密度；增大硫化剂的用量将缩小海绵孔的孔度，增大密度，发生较厚的孔壁。此外，硫化温度对海绵的发孔状况也有很大影响。
步骤s1中还需要进行备模，根据按键图纸或样品进行加工，制成硅胶按键模具，试模确认结构和生产工艺后方批量生产；生产前模具需喷砂进行模具表面处理，若硅胶按键表面要求为亮面则需喷玻璃砂，要求为雾面则需喷金刚砂或混合砂，若无要求的喷混合砂。
步骤s5中平板硫化剂的模具由上、下两层公母模组成，生产时往上掀开母模，公模上放入导电胶黑粒及称量的改性硅橡胶切条，准备好后合模进行加热、加压硫化；硫化时控制参数为温度、压力和硫化时间，温度为110-135℃；压力为13-18mpa；时间为50-120s；硫化完成后，将模具推出硫化机，小心掀开母模，用风枪配合，慢慢将硅胶按键从模具取出即可。
步骤s5中，所述改性硅橡胶切条的厚度为2-3mm，长度为50-70cm。
混炼硅橡胶以甲基乙烯基硅橡胶为主要原料，气相二氧化硅为补强填料，配以特定规定的添加剂，经混炼工艺加工而成，是一种高温硫化的特种橡胶。双辊开炼机辊筒速比为1.2-1.4为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。
混炼时开始辊距较小(1-5mm，然后逐步放大。加料和操作顺序：生胶包辊)一补强填充剂→结构控制剂→耐热助剂→着色剂等→薄通5次→下料，烘箱热处理返炼→硫化剂→薄通停放过夜一一返炼→出片胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20-40分钟，如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物:如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通胶机，一般采用80-140采用开炼机混炼，包括包辊:生胶包于前辊；吃粉过程：把需要加入的助剂按照一定的顺序加入，加入时要注意堆积胶的体积，少了难于混合，多了会打滚不容易混炼。吃粉后会包后辊。其中加料顺序一般为：生胶→补强剂→结构控制剂→耐热助剂；翻炼过程：能更好、更快、更均匀的混炼。
步骤s5中，所述模具包括12组硅胶键帽，单次硫化等距放入6条改性硅橡胶切条，并控制时间在70-80s之间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。