一种耐高温兼具阻燃性单组份脱肟型室温硫化硅橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于单组份脱肟型室温硫化硅橡胶，特别是涉及一种耐高温硅橡胶。
【背景技术】
[0002]硅橡胶是最重要的合成橡胶中的之一，具有优良的耐候性、热稳定性、低温韧性及电绝缘性，被广泛用于不同的领域，如航空航天、电子电器、纺织、建筑等。尽管硅橡胶的耐热性比传统橡胶好，但随着高新技术对材料的耐温性能提出越来越高的要求，在某些高温情况下硅橡胶并不能达到要求。因此，提高硅橡胶的耐热性以延长其寿命一直是研宄的热点。
[0003]纳米氧化锆熔点高达2680°C，热膨胀系数低、摩擦系数低、化学稳定性高、耐高温、抗热震性强、抗腐蚀性优异，材料复合性突出，尤其是经过氧化钇稳定的四方相氧化锆。现今，纳米氧化锆粉体被广泛应用于国防、电子、高温结构和功能陶瓷，尤其是在表面涂层等高科技领域有重要应用价值。本发明通过添加经过处理的超细钇稳定型纳米氧化锆，显著提高室温硫化硅橡胶的热稳定性，使其能够在400°C下长期使用且强度没有明显下降，并且阻燃等级达到UL94V-0级。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是制备出一种长期耐高温达到400°C兼具阻燃性的单组份脱肟型室温硫化硅橡胶。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种耐高温兼具阻燃性单组份脱肟型室温硫化硅橡胶及其制备方法，其特征在于，包括以下质量配比的成分，
[0006]基础聚合物100份，
[0007]基料80-120 份，
[0008]γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷1-1.5份，
[0009]甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3-0.5份，
[0010]苯基三丁酮肟硅烷4-6份，
[0011]乙烯基三丁酮肟硅烷1.5-3份，
[0012]苯基硅油5-10份，
[0013]二月桂酸锡0.2-0.5份；
[0014]所述基料，其特征在于，包括以下质量配比的成分，
[0015]苯基硅油100份，
[0016]气相白炭黑30-50份，
[0017]沉淀白炭黑15-25份，
[0018]处理后超细钇稳定型纳米氧化锆25-40份，
[0019]六甲基二硅氮烷5-8份，
[0020]蒸馏水1-2份；
[0021]所述处理后超细钇稳定型纳米氧化锆为将超细钇稳定型纳米氧化锆经过马弗炉烧结、加入添加剂球磨制浆、旋转蒸发仪烘干、乙醇离心洗涤、真空干燥处理；
[0022]所述球磨制楽添加剂为水、4-6% wt.(相对于粉体质量)聚乙稀醇、2-3% wt.(相对于粉体质量)聚丙烯酰胺、1-3% wt.(相对于粉体质量)聚乙二醇。
[0023]所述超细钇稳定型纳米氧化锆经过马弗炉烧结、加入添加剂球磨制浆、旋转蒸发仪烘干、乙醇离心洗涤、真空干燥处理，其中真空干燥处理为将超细钇稳定型纳米氧化锆粉体置于马弗炉内烧结处理，温度1200-1400°C，时间3-5h，得到干粉，然后依次加入水、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇，球磨制浆，转速300?500rpm，碾磨0.5?1.5h，而后置入旋转蒸发仪烘干，加热温度120-150°C，转速80-120rpm，得到的粉再用乙醇离心洗涤，转速3000-5000rpm,最后真空干燥，温度150-200°C，时间24_48h，得到处理后的超细钇稳定型纳米氧化锆粉体。
[0024]所述基料是将苯基硅油、气相白炭黑、沉淀白炭黑、处理后超细钇稳定型纳米氧化锆、六甲基二硅氮烷、蒸馏水按重量比100: (30-50): (15-25): (25-40): (5-8): (1-2)依次加入真空捏合机内，在温度160-180°C，压强-0.1MPa条件下脱水共混3_4小时，得到基料。
[0025]所述基础聚合物是25°C动力粘度为1500_20000mPa.sa，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)，分子量50000-700000、乙烯基含量0.07-0.12 %,0.13-0.22%,0.23-0.30%,0.13-4.0%的聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷(110胶)中的一种，或两种，或两种以上的混合物。
[0026]所述苯基硅油，在25°C的动力粘度为25-2000mPa.s，优选25_500mPa.S。
[0027]耐高温兼具阻燃性单组份脱肟型室温硫化硅橡胶的制备步骤如下:
[0028](I)超细钇稳定型纳米氧化锆的预处理:将超细钇稳定型纳米氧化锆粉体置于马弗炉内烧结处理，温度1200-1400 0C，时间3-5h，得到干粉，然后依次加入水、聚乙烯醇、聚丙稀酰胺、聚乙二醇，球磨制楽，转速300?500rpm，碾磨0.5?1.5h，而后置入旋转蒸发仪烘干，加热温度120-150°C，转速80-120rpm，得到的粉再用乙醇离心洗涤，转速3000-5000rpm,最后真空干燥，温度 150_200°C，时间 24_48h。
[0029]所述球磨制浆添加剂为水、4-6% wt.(相对于粉体质量)聚乙烯醇、2-3% wt.(相对于粉体质量)聚丙烯酰胺、1-3% wt.(相对于粉体质量)聚乙二醇。
[0030](2)基料的制备:将苯基硅油、气相白炭黑、沉淀白炭黑、处理后超细钇稳定型纳米氧化锆、六甲基二硅氮烷、蒸馏水按重量比100: (30-50): (15-25): (25-40): (5-8):(1-2)依次加入真空捏合机内，在温度160-180°C，压强-0.1MPa条件下脱水共混3-4小时，得到基料；
[0031]所述苯基硅油，在25°C的动力粘度为25-2000mPa.s，优选25_500mPa.S。
[0032](3)耐高温兼具阻燃性单组份脱肟型室温硫化硅橡胶的制备:将100份基础聚合物、80-120份基料加入动力混合机内，在转速300-500rpm条件下搅拌15_30min，然后加入1-1.5份Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.3-0.5份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在压强-0.1MPa，转速500-1000rpm条件下搅拌20_40min，然后依次加入4_6份苯基三丁酮肟硅烷、1.5-3份乙烯基三丁酮肟硅烷、5-10份苯基硅油、0.2-0.5份二月桂酸锡，在压强-0.1MPa，转速 500-1000rpm 条件下搅拌 15_20min。
[0033]所述基础聚合物:为25°C动力粘度为1500_20000mPa.sa，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)，分子量50000-700000、乙烯基含量0.07-0.12 %,0.13-0.22%,
0.23-0.30%,0.13-4.0%的聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷(110胶)中的一种，或两种，或两种以上的混合物。
[0034]本发明所述超细钇稳定型纳米氧化锆，氧化钇占5.3±0.3% wt.，氧化锆晶相四方相，平均粒径50nm。
[0035]本发明利用利用超细钇稳定型纳米氧化锆的优异性能及特殊性质，制备出一种长期耐高温达到400°C兼具阻燃性的单组份脱肟型室温硫化硅橡胶。
【具体实施方式】
[0036]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0037]实施例1:
[0038]步骤I):超细钇稳定型纳米氧化锆的预处理
[0039]将400g超细钇稳定型纳米氧化锆粉体(购自苏州优锆纳米材料，下同)置于马弗炉内烧结处理，温度1200°C，时间5h，得到干粉，然后依次加入100g水、20g聚乙烯醇、1g聚丙烯酰胺、1g聚乙二醇，球磨制浆，转速300rpm，碾磨1.5h，而后置入旋转蒸发仪烘干，加热温度120°C，转速80rpm，得到的粉再用乙醇离心洗涤，转速5000rpm，最后真空干燥，温度 200。。，时间 36ho
[0040]步骤2):基料的制备
[0041]将100g动力粘度500mPa *s