一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料及其制备方法，所述复合材料按质量百分比包括：硅橡胶60?80％、纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒10?30％、硫化剂0.5?2％、白炭黑10?30％，各组分质量百分数之和为100％。制备方法包括：将硅橡胶进行塑练，然后依次加入白炭黑、硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，混合均匀，再加入硫化剂进行混炼，得到混炼胶；将混炼胶进行热压，得到硫化胶；将硫化胶于180～200℃恒温3?5h，即得含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料。本发明的硅橡胶复合材料具有良好的力学性能和耐高温性能，制备方法简单、流程短。
【专利说明】
一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于复合材料及其制备领域，特别涉及一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]娃橡I父是尚相对分子质量聚娃氧烧经补强、硫化等工序而制成的有机娃弹性体。硅橡胶具有突出的耐高低温、耐辐射、良好的耐候性以及电绝缘性等，广泛的应用于航空航天、电器电子、电力电缆、医疗器械等领域。
[0003]纯室温硫化硅橡胶力学性能较差，需要加入补强填料才具有使用价值，如添加无机硅粉、碳酸钙和蒙脱士等。填料的种类会影响硅橡胶的力学性能和耐高温性能。目前国内制备的硅橡胶的力学性能以及耐高温性能与国外产品相比还有一定的差距，在航空航天以及电子电气等性能要求较高的领域使用受到一定的限制。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料及其制备方法，该本方法制备的硅橡胶复合材料具有良好的耐高温性能、较高的力学性能。
[0005]本发明的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，其特征在于，按质量百分比包括:硅橡胶60-80%、纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒10-30%、硫化剂0.5-2%、白炭黑10-30%，各组分质量百分数之和为100%。
[0006]所述娃橡胶为甲基娃橡胶、乙稀基娃橡胶或氟娃橡胶。
[0007]所述纳米娃硼氮碳颗粒的粒径为10-100nm。
[0008]所述硫化剂为氧化二苯甲酰或过氧化二异丙苯。
[0009]采用机械球磨法制备纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒。
[0010]本发明的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料的制备方法，包括:
[0011 ] (I)将硅橡胶放入炼胶机进行塑练，然后依次加入白炭黑、硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，混合均匀，再加入硫化剂进行混炼，得到混炼胶；
[0012](2)将步骤(I)中的混炼胶装入模具并通过热压机进行热压，得到硫化胶；
[0013](3)将步骤(2)中的硫化胶放入恒温烘箱内固化，于180?200°C恒温3-5h，得到含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料;其中，复合材料按质量百分比包括:硅橡胶60-80 %、纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒10-30 %、硫化剂0.5-2%、白炭黑10-30 %，各组分质量百分数之和为100%。
[0014]所述步骤(2)中热压的条件为:温度设定为160?170°C，压力设定为7?lOMPa，热压15?30min。
[0015]纳米硅硼氮碳材料具有小尺寸效应、表面效应以及优异的耐高温性能。为了提高硅橡胶的力学性能以及耐高温性能，提高可靠性，本发明提出一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，并公开其制备方法。
[0016]有益效果
[0017](I)本发明的制备方法简单、流程短；
[0018](2)本发明的硅橡胶复合材料具有良好的力学性能和耐高温性能。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]实施例1
[0021 ] (I)将70g乙烯基硅橡胶放入炼胶机进行塑练，然后依次加入1g白炭黑，19g粒径为1-1OOnm的硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，使其混合均匀，再加入Ig氧化二苯甲酰进行混炼得到混炼胶；
[0022](2)将混炼胶装入模具并通过热压机进行热压，热压机温度设定为165°C，压力设定为I OMPa，热压15m i η，得到硫化胶；
[0023](3)将硫化胶放入恒温烘箱内，烘箱温度设定为200°C，时间为4h，含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料。
[0024]实施例2
[0025](I)将70g甲基硅橡胶放入炼胶机进行塑练，然后依次加入15g白炭黑，Hg粒径为1-1OOnm的硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，使其混合均匀，再加入Ig过氧化二异丙苯进行混炼得到混炼胶；
[0026](2)将混炼胶装入模具并通过热压机进行热压，热压机温度设定为170°C，压力设定为I OMPa，热压20m i η，得到硫化胶；
[0027](3)将硫化胶放入恒温烘箱内，烘箱温度设定为200°C，时间为4h，含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料。
[0028]实施例3
[0029](I)将75g乙烯基硅橡胶放入炼胶机进行塑练，然后依次加入Hg白炭黑，1g粒径为1-1OOnm的硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，使其混合均匀，再加入Ig过氧化二异丙苯进行混炼得到混炼胶；
[0030](2)将混炼胶装入模具并通过热压机进行热压，热压机温度设定为170°C，压力设定为I OMPa，热压30m i η，得到硫化胶；
[0031](3)将硫化胶放入恒温烘箱内，烘箱温度设定为200°C，时间为4h，含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料。
【主权项】
1.一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，其特征在于，按质量百分比包括:硅橡胶60-80 %、纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒10-30 %、硫化剂0.5-2 %、白炭黑10-30 %，各组分质量百分数之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶或氟硅橡胶。3.根据权利要求1所述的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，其特征在于，所述纳米娃硼氮碳颗粒的粒径为10-100nm。4.根据权利要求1所述的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料，其特征在于，所述硫化剂为氧化二苯甲酰或过氧化二异丙苯。5.—种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料的制备方法，包括: (1)将硅橡胶进行塑练，然后依次加入白炭黑、硅硼氮碳陶瓷颗粒进行混炼，混合均匀，再加入硫化剂进行混炼，得到混炼胶； (2)将步骤(I)中的混炼胶进行热压，得到硫化胶； (3)将步骤(2)中的硫化胶进行恒温固化，得到含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料;其中，复合材料按质量百分比包括:娃橡胶60-80%、纳米娃硼氮碳陶瓷颗粒10-30%、硫化剂0.5-2%、白炭黑10-30%，各组分质量百分数之和为100%。6.根据权利要求5所述的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热压的条件为:温度设定为160?170°C，压力设定为7?lOMPa，热压 15?30min。7.根据权利要求5所述的一种含纳米硅硼氮碳陶瓷颗粒的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中恒温固化的条件为:180?200°C恒温3-5h。
【文档编号】C08K3/36GK105924976SQ201610315730
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】余木火, 刘勇, 黄先华, 韩克清, 张晨宇, 王书豪, 常雪峰
【申请人】东华大学