与金属高粘接强度的硅橡胶材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及与金属高粘接强度的娃橡胶，具体涉及一种与金属高粘接强度的娃橡 胶材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 硅橡胶是由二甲基硅氧烷单体与其它有机硅单体在酸或碱性催化剂存在下聚合 而成的一类线性高分子弹性体，其分子由结构单元Si-0-组成，侧链含有有机基团，综合 了无机和有机聚合物的特性，具有较高的键能和极性，硅橡胶具有很高的热稳定性和优异 的低温性能，被广泛用作航天、航空、电子工业、建筑工业等方面，是理想的宽温度弹性材 料。但硅橡胶是高饱和的非极性橡胶，与金属及其它材料粘接困难，因此提高硅橡胶与金属 的粘接性能显得尤为重要。
[0003] 当前，硅橡胶与金属及其它材料的粘接技术也是硅橡胶弹性材料应用的一个考核 指标，对于硫化硅橡胶，由于橡胶表面惰性大，表面处理效果不明显，因此需要对橡胶进行 配方改进，及对金属进行表面处理，以改善硅橡胶与其他材料的粘接质量。硅橡胶与其他刚 性材料粘接性能差使其在关键技术领域使用受限，因此提高硅橡的胶粘接性能至关重要。 常用的环氧、聚氨酯等胶粘剂一般不能取得良好的粘接效果。对于硅橡胶和刚性材料的冷 粘工艺，由于硫化硅橡胶表面惰性大，表面处理效果不明显，因此在粘接时不采用表面处 理，粘接强度较低，且稳定性差；对于硅橡胶热模粘接工艺，可以通过对硅橡胶材料进行配 方改进，及工艺改进，如对刚性材料上涂刷的胶粘剂与硅橡胶模压共硫化，来提高硅橡胶和 刚性材料的粘接强度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是要提供一种与金属高粘接强度的硅橡胶材料及其制备方法，具 有与金属高粘接强度、且耐高低温性能稳定，具有抗氧化性能好、抗小分子迀移能力强等优 点。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：与金属高粘接强度的硅橡胶材料，所 述硅橡胶材料的组分重量份数比如下：
[0006] 甲基乙烯基桂橡胶 5 O~90份； 甲基乙烯基苯基桂橡胶10~50份； 白炭黑 5~50份； 结构控制剂 5~30份； 活性稀释剂 1~20份； 增粘剂 2~20份； 硫化剂 0.5~3份。
[0007] 进一步地，所述组分重量份数比如下：
[0008] 甲基乙烯基硅橡胶 70~80份； 甲基乙烯基苯基硅橡胶20~30份； 白炭黑 5~30份； 结构控制剂 15~25份; 活性稀释剂 5~10份； 增粘剂 2~10份； 硫化剂 0.5~2.5份。
[0009] 进一步地，所述甲基乙烯基娃橡胶中乙烯基质量百分比含量为0. 2%~0. 4%，其 摩尔分子质量为60X 104~120X 104g/mol ;所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基质量百分比 含量为5%~10%，其摩尔分子质量为60X IO4~100XlO 4g/mol。
[0010] 进一步地，所述白炭黑为气相疏水法白炭黑，表面经过六甲基二硅氮烷处理；六甲 基二硅氮烷的质量为白炭黑质量的1~5%，处理方法使用环已烷为溶剂。
[0011] 进一步地，所述结构控制剂为端羟基聚二甲基硅氧烷，其粘度为1000~ 20000mPa · S0
[0012] 进一步地，所述活性稀释剂为甲基多乙烯基硅油，其粘度为1000~1000 OmPa · s。
[0013] 进一步地，所述增粘剂为多乙條基硅氧烷及过氧化基硅氧烷中的一种或两种。
[0014] 进一步地，所述硫化剂为2, 5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基）己烷。
[0015] -种如上述所述与金属高粘接强度的娃橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] 1)按照所述重量份数比称取甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶，加入双 辊开炼机中进行混炼至透明状态，制备出硅橡胶基体；
[0017] 2)按照所述重量份数比称取白炭黑，加入步骤1)得到的硅橡胶基体中，混炼至混 合均匀；
[0018] 3)按照所述重量份数比称取结构控制剂，然后加入步骤2)中得到的硅橡胶基体 中，混炼至混合均匀；
[0019] 4)按照所述重量份数比称取活性稀释剂和增粘剂，加入步骤3)中得到的硅橡胶 基体中，混炼至混合均匀；
[0020] 5)按照所述重量份数比称取硫化剂，加入步骤4)中得到的硅橡胶基体中，混炼至 混合均匀；
[0021] 6)根据产品的需求，利用开炼机碾出所需厚度和形状的胶片，然后对其进行两段 硫化，即可得到硅橡胶材料。
[0022] 进一步地，所述步骤6)中，第一段硫化条件：温度为160°C~180°C、时间为 15min~30min、压力为5~IOMPa ;第二段硫化条件：温度为200°C~220°C、时间为3h~ 5h〇
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0024] 本发明制备的与金属高粘接强度的硅橡胶材料，具有与金属高粘接强度、且耐高 低温性能稳定，具有抗氧化性能好、抗小分子迀移能力强等优点，加工工艺简单，易于成型， 可用于柔性接头的制作；其抗拉强度为6MPa~8Mpa、断裂伸长率为400%~450%、扯断永 久变形2. 8 %~3. 2 %、邵尔A硬度40~55、四板搭接热粘剪切强度2. 8MPa~3. 2MPa、剪 切模量 〇. 5MPa ~0. 7MPa。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它 们不对本发明构成限定。
[0026] 实施例1
[0027] -种与金属高粘接强度的硅橡胶材料，其组分重量份数比如下：
[0028] 甲基乙烯基桂橡胶 50份； 甲基乙烯基苯基桂橡胶 50份； 气相疏水法白炭黑 15份； 端羟基聚二甲基硅氧烷结构控制剂 25份； 甲基多乙烯基硅油活性稀释剂 10份； 多乙烯基硅氧烷增粘剂 8份； 2，5-二甲基-2，5-双己烷硫化剂 1.0份。
[0029] 上述硅橡胶材料制备方法，包括以下步骤：
[0030] 1)按照重量份数比称取50份甲基乙烯基硅橡胶、50份甲基乙烯基苯基硅橡胶，加 入双辊开炼机中进行混炼至透明状态，制备出硅橡胶基体；其中：甲基乙烯基硅橡胶中乙 烯基质量百分比含量为0.4%，其摩尔分子质量为80X 104g/mol，甲基乙烯基苯基硅橡胶中 苯基质量百分比含量为5%，其摩尔分子质量为90X 104g/mol ;
[0031] 2)按照重量份数比称取15份气相疏水法白炭黑，采用六甲基二硅氮烷对气相疏 水法白炭黑进行表面处理，处理方法使用环已烷为溶剂，六甲基二硅氮烷的质量为气相疏 水法白炭黑质量的3%，然后将经过表面处理的气相疏水法白炭黑加入步骤1)得到的硅橡 胶基体中，混炼至混合均匀；
[0032] 3)按照重量份数比称取25份端羟基聚二甲基硅氧烷结构控制剂，其粘度为 SOOOmPa · s，然后加入步骤2)中得到的硅橡胶基体中，混炼至混合均匀；
[0033] 4)按照重量份数比称取10份甲基多乙烯基硅油活性稀释剂和8份多乙烯基硅氧 烷增粘剂，然后加入步骤3)中得到的硅橡胶基体中，混炼至混合均匀，其中：甲基多乙烯基 硅油活性稀释剂的粘度为9000mPa · s ;
[0034] 5)按照重量份数比称取L 0份2, 5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基）己烷硫化 剂，然后加入步骤4)中得到的硅橡胶基体中，混炼至混合均匀，并薄通10次；
[0035] 6)根据产品的需求，利用开炼机碾出所需厚度和形状的胶片，然后对其进行两段 硫化，即可得到硅橡胶材料，其中：第一段硫化条件：温度为180°C、时间为15min、压力为 IOMPa ;第二段硫化条件：温度为200°C、时间为5h。
[0036] 所制得的硅橡胶绝热材料抗拉强度为7. IMPa、断裂伸长率为410%、扯断永久变 形2. 9 %、邵尔A硬度42、四板搭接热粘剪切强度3. OMPa、剪切模量0. 6MPa。
[0037] 实施例2
[0038] -种与金属高粘接强度的硅橡胶材料，其组分重量份数比如下：
[0039] 甲基乙烯基桂橡胶 80份； 甲基乙烯基本基桂橡胶 20份； 气相疏水法白炭黑 25份; 端羟基聚二甲基硅氧烷结构控制剂 10份； 甲基多乙烯基硅油活性稀释剂