CN102888121A - 一种具有高回弹性能的硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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徐文俊
王栋葆
姚恒玺
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Abstract

本发明公开了一种具有高回弹性能的硅橡胶及其制备方法，本发明所述硅橡胶是由生胶和补强材料在捏合机内经物理变化和化学变化混炼而成，本发明所述硅橡胶具有很高的回弹性能，可满足市场上某些产品的特殊要求，同时硅橡胶的硬度、撕裂强度和断裂伸长率等均无明显变化，从而拓宽了硅橡胶的应用领域。

Description

一种具有高回弹性能的硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种具有高回弹性能的硅橡胶及其制备方法，属于橡胶材料技术领域。
背景技术
高温硫化硅橡胶是兼具有机材料和无机材料性能的高分子弹性材料，具有柔性网络结构。硅橡胶由于回弹性好，压缩变形性较小，可用作厨房用品、轴封圈、垫圈、奶嘴、杂件接头和办公设备等的制造原料，应用范围广泛。随着科学技术的发展，对硅橡胶的回弹性能也提出了更高的要求，现有技术中的高温硫化硅橡胶由于回弹率较低已经不能满足市场上某些产品的特殊要求，因而，提高高温硫化硅橡胶的回弹性能，拓宽硅橡胶的应用领域是本技术领域积极研究的课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种具有高回弹性能的硅橡胶及其制备方法，本发明所述方法制备的硅橡胶具有很高的回弹性能，可满足市场上某些产品的特殊要求，同时硅橡胶的硬度、撕裂强度和断裂伸长率等均无明显变化。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
一种具有高回弹性能的硅橡胶，其组成成分以质量份计为：
甲基乙烯基硅橡胶生胶100份
白炭黑37－53份
羟基硅油2－8份
硬脂酸锌0.17－0.2份
硅树脂3－7 份
2,5－二甲基－2,5－双（叔丁基过氧基）己烷   1－2份。
上述的一种具有高回弹性能的硅橡胶，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为59－65万，乙烯基的质量百分含量为0.03－8.0％。
上述的一种具有高回弹性能的硅橡胶，其中，所述白炭黑为气相法或沉淀法白炭黑。
上述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3－5分钟，再将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160－180℃，热炼90－120分钟，然后抽真空至真空度为-0.07－-0.05MPa，抽真空30－60分钟后出胶，然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3－5次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，然后将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175－180℃，硫化压力为15－20MPa，硫化时间为5－20min，即可得到所述具有高回弹性能的硅橡胶。
上述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，其中，将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分4次加入真空捏合机中。
上述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，其中，将胶料在开放式炼胶机上薄通4次。
本发明所述具有高回弹性能的硅橡胶是由生胶和补强材料在捏合机内经物理变化和化学变化混炼而成，补强材料为白炭黑和硅树脂，白炭黑作为补强材料可以使硫化硅橡胶的强度增加，但是由于白炭黑的补强效果很强，为使硅橡胶的网络孔隙变大以增加其回弹性能，将部分补强材料由补强效果较弱的硅树脂代替，硅树脂是由硅氧结构单元构成，固化后可形成三维交联网状结构，有突出的耐候性和耐泛黄性，作为补强剂不仅不增添其它元素杂质，同时还能增强硅橡胶的性能。羟基硅油为结构控制剂，硬脂酸锌为脱模剂，过氧化物硫化剂选用的是无毒无刺激性气味高温硫化效果很好的2,5－二甲基－2,5－双（叔丁基过氧基）己烷。本发明所述硅橡胶具有很高的回弹性能，可满足市场上某些产品的特殊要求，同时硅橡胶的硬度、撕裂强度和断裂伸长率等均无明显变化，从而拓宽了硅橡胶的应用领域。
具体实施方式
实施例1
一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和硬脂酸锌0.17份在真空捏合机中捏合3分钟，再将气相法白炭黑37份、硅树脂3份和羟基硅油2份分4次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌，主动搅拌桨的搅拌速度为62转/分钟，从动搅拌桨的搅拌速度为56转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160℃，热炼90分钟，然后抽真空至真空度为-0.07MPa，抽真空30分钟后出胶，再将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与1份的2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为5min，即可得到所述具有高回弹性能的硅橡胶。
实施例2
一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和硬脂酸锌0.19份在真空捏合机中捏合4分钟，再将沉淀法白炭黑45份、硅树脂5份和羟基硅油5份分3次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌，主动搅拌桨的搅拌速度为62转/分钟，从动搅拌桨的搅拌速度为56转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100分钟，然后抽真空至真空度为-0.06MPa，抽真空45分钟后出胶，再将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通4次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与1.5份的2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为178℃，硫化压力为18MPa，硫化时间为15min，即可得到所述具有高回弹性能的硅橡胶。
实施例3
一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶100份和硬脂酸锌0.2份在真空捏合机中捏合5分钟，再将气相法白炭黑53份、硅树脂7份和羟基硅油8份分5次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌，主动搅拌桨的搅拌速度为62转/分钟，从动搅拌桨的搅拌速度为56转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到180℃，热炼120分钟，然后抽真空至真空度为-0.05MPa，抽真空60分钟后出胶，再将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通5次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与2份的2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为180℃，硫化压力为20MPa，硫化时间为20min，即可得到所述具有高回弹性能的硅橡胶。
产品性能：
根据国家标准将本发明所述硅橡胶进行测试，结果如下：
测试项目 测试结果 测试标准
邵氏硬度 49HA GB 531-83
拉伸强度 39.6MPa GB 528-92
拉伸断裂伸长率 2.1% GB 528-92
压缩变形率 27% HG/T 2876-1997
回弹率 80% GB/T 1681-2009
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (6)

1. 一种具有高回弹性能的硅橡胶，其特征在于，其组成成分以质量份计为：
甲基乙烯基硅橡胶生胶                       100份                                     
     白炭黑                                     37－53份                  
     羟基硅油                                   2－8份             
硬脂酸锌                                   0.17－0.2份         
硅树脂                                     3－7 份
2,5－二甲基－2,5－双（叔丁基过氧基）己烷   1－2份。
2. 如权利要求1所述的一种具有高回弹性能的硅橡胶，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为59－65万，乙烯基的质量百分含量为0.03－8.0％。
3. 如权利要求1所述的一种具有高回弹性能的硅橡胶，其特征在于，所述白炭黑为气相法或沉淀法白炭黑。
4. 如权利要求1所述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3－5分钟，再将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分多次加入真空捏合机中,每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160－180℃，热炼90－120分钟，然后抽真空至真空度为-0.07－-0.05MPa，抽真空30－60分钟后出胶，然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3－5次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，然后将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175－180℃，硫化压力为15－20MPa，硫化时间为5－20min，即可得到所述具有高回弹性能的硅橡胶。
5. 如权利要求4所述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，其特征在于，将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分4次加入真空捏合机中。
6. 如权利要求4所述的一种具有高回弹性能的硅橡胶的制备方法，其特征在于，将胶料在开放式炼胶机上薄通4次。
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