一种耐油硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:18542413发布日期:2019-08-27 21:21阅读:548来源:国知局

本发明涉及硅橡胶领域,尤其涉及一种耐油硅橡胶及其制备方法。



背景技术:

硅橡胶具有耐高低温、耐紫外、耐辐照、耐候、憎水、难燃等特点,在航空航天、军用和民用快速增多,并成为国民经济中重要而必不可少的新型高分子材料。其中,航空航天、汽车工业、电子电气、石油化工等行业的某些应用场合对橡胶材料的使用环境苛刻,通常需要在高温、有机油的场所工作,硅橡胶也因耐油的短板难以达到其使用要求。

为了满足相关工业的发展和需求,开发一种耐高低温性能、耐油性优异的新型橡胶材料具有非常实际的使用意义。

目前研究成功的氟硅橡胶、睛硅橡胶既保持了硅橡胶的耐热性、耐寒性、耐候性、低压缩变形性、回弹性、电气特性、脱模性等一系列优良性能,同时具备了的耐油、耐溶剂性,能够满足某些特殊场合的使用要求,但由于其价格昂贵使其应用受到极大的限制。



技术实现要素:

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种耐油硅橡胶及其制备方法,对硅橡胶进行了多重改性,硅橡胶常拥有耐油、耐溶剂性能,解决现有硅橡胶耐油性差的问题;同时,制备过程使用氟橡胶、聚四氟乙烯较少,主要使用沉淀法白炭黑、廉价填充剂,具有明显的成本优势。

(二)技术方案

为解决上述问题,本发明提供了一种耐油硅橡胶,组分按照质量份配比包括:硅橡胶70-80份、氟橡胶10-20份、聚四氟乙烯3-8份、白炭黑40-50份、填充剂10-30份、结构化控制剂3-10份和耐热剂2-6份。

优选的,硅橡胶为分子量50-70万的甲基乙烯基硅橡胶;其中,乙烯基含量为0.03-0.08%,或乙烯基含量为0.03-0.15%。

优选的,白炭黑为沉淀法白炭黑,且白炭黑通过不同类型硅烷偶联剂处理的疏水型白炭黑;白炭黑的比表面积为180m2/g及以上。

优选的,填充剂为细石英粉、硅藻土、云母粉、硅灰石或高岭土中的一种或多种。

优选的,填充剂为细石英粉、硅藻土、云母粉、硅灰石或高岭土中的一种或多种。

优选的,结构化控制剂包括含氟助剂和非含氟助剂;其中,含氟助剂为乙烯基含氟硅油、甲基含氟硅油或端羟基含氟硅氧烷中的一种或多种;非含氟助剂为羟基硅油、甲氧基硅油、二甲基硅油或甲基苯基硅油中的一种或多种。

优选的,耐热剂为纳米氧化铈、纳米氧化镁、稀土复合耐热剂或纤维状硅酸盐中的一种或多种。

优选的,氟橡胶为市场常用的含氟橡胶。

优选的,聚四氟乙烯为市场常用的聚四氟乙烯粉末。

本发明中,根据上述的耐油硅橡胶,还提出一种关于上述耐油硅橡胶的制备方法,耐油硅橡胶的制备方法包括以下步骤:

s1:生胶的选用和搭配;

s2:白炭黑的选用和处理;

s3:原料填料处理;

s4:混炼胶的炼制及处理;其中,混炼胶的炼制包括氟橡胶与硅橡胶的开炼和混炼胶的捏合;

s5:过滤;

s6:成品包装。

优选的,氟橡胶和硅橡胶比例为1:1;氟橡胶与硅橡胶的开炼,包括以下步骤:

s101:将氟橡胶在开炼机中打软,在此过程中加入适量的含氟硅油;待氟橡胶软化包辊以后可以分3-5次加入硅橡胶,完全混合均匀以后为混炼胶a;

s102:将混炼胶a和原料中其余生胶均加入捏合机中,再依次加入处理好的白炭黑、结构化控制剂、填充剂和耐热剂,捏合均匀,得到混炼胶b;

s103:捏合机升温,至待混炼胶b实际温度达到130℃以后,开启抽真空处理,持续80分钟,真空度控制在负压0.06-负压0.08mpa,捏合机实际温度控制在160℃以下。

本发明中:耐油硅橡胶增加拉伸强度和伸长率,降低压缩永久和提升耐油、耐热性能,质量稳定,实用性强,制备方便,操作性强,成本较低,解决现有硅橡胶耐油性差的问题。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提出的一种耐油硅橡胶,组分按照质量份配比包括:硅橡胶70-80份、氟橡胶10-20份、聚四氟乙烯3-8份、白炭黑40-50份、填充剂10-30份、结构化控制剂3-10份和耐热剂2-6份。

本发明中,耐油硅橡胶增加拉伸强度和伸长率,降低压缩永久和提升耐油、耐热性能,质量稳定,成本较低,且实用性强;在gb/t1690-2010测试环境中,本发明可以而且耐油性能优异在astm1#标准油中的△v为2%-5%(150℃×72h),astm3#标准油中△v为20%-25%(150℃×24),可以代替市场上的耐油胶。

在一个可选的实施例中,硅橡胶为分子量50-70万的甲基乙烯基硅橡胶;其中,乙烯基含量为0.03-0.08%,或乙烯基含量为0.03-0.15%。

需要说明的是,乙烯基含量为0.03~0.08%硅橡胶有利于增加拉伸强度和伸长率,其中乙烯基含量高于0.15~0.35%有利于降低压缩永久和提升耐油、耐热性能

在一个可选的实施例中,白炭黑为沉淀法白炭黑,且白炭黑通过不同类型硅烷偶联剂处理的疏水型白炭黑;白炭黑的比表面积为180m2/g及以上。白炭黑使用效果好,替代炭黑进行补强,满足白色或半透明产品的需要,白炭黑同时具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能,从而提高耐油硅橡胶的屋里性能和化学性能。

在一个可选的实施例中,填充剂为细石英粉、硅藻土、云母粉、硅灰石或高岭土中的一种或多种。填充剂为比表面积大且耐耐高温,能够提升混炼胶的耐油性能。

在一个可选的实施例中,结构化控制剂包括含氟助剂和非含氟助剂;其中,含氟助剂为乙烯基含氟硅油、甲基含氟硅油或端羟基含氟硅氧烷中的一种或多种;非含氟助剂为羟基硅油、甲氧基硅油、二甲基硅油或甲基苯基硅油中的一种或多种。

进一步的,含氟助剂为3-8份,非含氟助剂为1-4份。

需要说明的是,含氟助剂具有提升硅橡胶、氟橡胶与聚四氟乙烯的相容性和结构化控制作用;非含氟助剂主要起结构化控制作用。

在一个可选的实施例中,耐热剂为纳米氧化铈、纳米氧化镁、稀土复合耐热剂或纤维状硅酸盐中的一种或多种,用于在生产和使用过程中提升硅橡胶的耐热性。

在一个可选的实施例中,氟橡胶为市场常用的含氟橡胶。

在一个可选的实施例中,聚四氟乙烯为市场常用的聚四氟乙烯粉末。

需要说明的是,原料常见易获取,成本低,使用效果好。

本发明,根据上述的耐油硅橡胶,还提出一种关于上述耐油硅橡胶的制备方法,耐油硅橡胶的制备方法包括以下步骤:

s1:生胶的选用和搭配;

s2:白炭黑的选用和处理;

s3:原料填料处理;

s4:混炼胶的炼制及处理;其中,混炼胶的炼制包括氟橡胶与硅橡胶的开炼和混炼胶的捏合;

s5:过滤;

s6:成品包装。

在一个可选的实施例中,氟橡胶和硅橡胶比例为1:1;氟橡胶与硅橡胶的开炼,包括以下步骤:

s101:将氟橡胶在开炼机中打软,在此过程中加入适量的含氟硅油;待氟橡胶软化包辊以后可以分3-5次加入硅橡胶,完全混合均匀以后为混炼胶a;

s102:将混炼胶a和原料中其余生胶均加入捏合机中,再依次加入处理好的白炭黑、结构化控制剂、填充剂和耐热剂,捏合均匀,得到混炼胶b;

s103:捏合机升温,至待混炼胶b实际温度达到130℃以后,开启抽真空处理,持续80分钟,真空度控制在负压0.06-负压0.08mpa,捏合机实际温度控制在160℃以下。

本发明中,耐油硅橡胶制备方便,操作性强,质量稳定,成本较低,使用性能高,解决现有硅橡胶耐油性差的问题。

应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

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