CN103319896B - Vmq硅橡胶/eva闭孔发泡材料及其制备方法 - Google Patents

Vmq硅橡胶/eva闭孔发泡材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发泡材料，具体涉及一种硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料及其制作工艺。本发明的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料，包括以下重量份配比的原料制得：硅橡胶VMQ 80～20PHR、乙烯‑醋酸乙烯共聚物EVA 20～80PHR、补强剂30～10PHR、结构控制剂9～3PHR、耐热添加剂5～3PHR、活化剂1.5～0.5PHR、交联剂0.3～0.5PHR、助交联剂0.3～0.5PHR、发泡剂5～9PHR。本发明通过硅橡胶VMQ/EVA有共混，通过适当的配方和工艺，交联发泡得到一种价格低廉，轻质柔软，高弹性的闭孔发泡材料。

Description

VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料，具体涉及一种VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料及其制备方法。
背景技术
硅橡胶发泡材料具有优异的热稳定性，低温柔软性，抗湿性，耐候性和电绝缘性，故广泛应用在航空航天、汽车电子、仪器仪表等领域，作为隔热材料、防震材料、消声材料、绝缘材料、填充材料等。但现有硅橡胶发泡材料密度大，价格高等缺点限制了它的使用范围。如何保持硅橡胶发泡材料的性能优点，而又避免其性能缺点，同时降低生产成本，一直是硅橡胶行业研究的热点问题，目前还没有发现有关VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有硅橡胶材料的上述缺点，提供一种VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料及其制备方法。本发明通过VMQ硅橡胶/EVA共混，配合适当的配方和工艺，交联发泡得到一种价格低廉，轻质柔软，高弹性的闭孔发泡材料。
本发明的方案为：一种VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料，由包括以下重量份配比的原料制得：
VMQ硅橡胶 80～20PHR
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 20～80PHR
补强剂 30～10PHR
结构控制剂 9～3PHR
耐热添加剂 5～3PHR
活化剂 1.5～0.5PHR
交联剂 0.3～0.5PHR
助交联剂 0.3～0.5PHR
发泡剂 5～9PHR。
优选地，
由以下重量份配比的原料制得：
硅橡胶VMQ 50PHR
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 50PHR
补强剂 20PHR
结构控制剂 6PHR
耐热添加剂 4PHR
活化剂 1PHR
交联剂 0.4PHR
助交联剂 0.4PHR
发泡剂 7PHR
所述补强剂为气相法白炭黑；所述结构控制剂为二苯基硅二醇；所述耐热添加剂为氧化铁红。
所述活化剂为氧化锌；所述交联剂为DCP；所述助交联剂为TAIC；所述发泡剂为ACP-W。
本发明还提供所述的VMQ硅橡胶/EVA闭孔发泡材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（1）密炼机混炼；
（2）开炼机混炼；
（3）胶料停放；
（4）密炼机返炼；
（5）开炼机混练；
（6）挤出；
（7）模压发泡；
（8）冷却、定型，后处理。
优选地,包括以下步骤：
（1）密炼机混炼：先将VMQ硅橡胶、EVA投入加压式密炼机里捏炼4～6分钟，然后将补强剂投入密炼机，压下重锤，捏炼4～6分钟；再将结构控制剂、耐热添加剂、活化剂、交联剂、助交联剂投入密炼机，加压捏炼12～18分钟，待胶料混合均匀，温度上升到85～95℃时，排胶；
（2）开炼机混炼：将步骤（1）所得的胶料投入到开炼机上，同时薄通直到完全分散，开炼机温度控制在80～85℃；
（3）胶料停放：将步骤（2）所得胶料打成5～8公斤重的包，在常温下停放12～48小时；
（4）密炼机返炼：将步骤（3）所得胶料投入密炼机捏炼4～6分钟，投入发泡剂，捏炼4～6分钟，温度控制在70～80℃；
（5）开炼机混炼；将步骤（4）所得胶料投入到开炼机上，薄通3遍，再打厚翻炼2遍，再投入开炼机以15mm的厚度出片；温度控制在60～70℃；
（6）挤出：将步骤（5）所得胶片以输送带方式投入挤出机挤出成胚，挤出机温度控制在55～60℃，挤出机转速为400～600转/分；
（7）模压发泡：将步骤（6）所得的料胚送入硫化机内加压硫化发泡，压力1500T，硫化时间为模具厚度的1.5倍，硫化温度150～155℃，卸压发泡即得发泡体；
（8）冷却、定型，后处理：将步骤（7）所得的发泡体修边，放平，自然冷却12～48小时后送到第二台硫化机内硫化处理，处理方法:室温----100℃下恒温1h----160℃下恒温2h----自然冷却。所得成品自然收缩完全后即可给下工序加工或出货。
与现有技术相比，本发明通过适当的配方工艺，使VMQ硅橡胶/EVA有效共混，交联发泡得到一种价格低廉，轻质柔软，高弹性的闭孔发泡材料。本发明的配方不但能使各有效组分很好的相容共混，同时本发明的制备方法也简单易行，适合工业生产,从而满足工业发展的新需要。
具体实施方式
以下提供本发明的一些具体实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1-3
所用主要设备的型号，数量及来源为：
密炼机 75L 1台 上海盈北机械设备厂
开炼机 cb22 2台 上海盈北机械设备厂
挤出机 250型 1台 上海盈北机械设备厂
硫化机 / 2台 江苏无锡锦和科技公司
实施例1-3的各原料重量配比（PHR）如下：
序号 原材料 型号或规格 实施例1 实施例2 实施例3
1 硅橡胶VMQ GX245 80 50 20
2 乙烯-醋酸乙烯共聚物 EVA7350 20 50 80
3 补强剂 气相法白炭黑 30 20 10
4 结构控制剂 二苯基硅二醇 9 6 3
5 耐热添加剂 氧化铁红130# 5 4 3
6 交联剂 DCP 0.3 0.4 0.5
7 助交联剂 TAIC 0.3 0.4 0.5
8 活化剂 氧化锌 1.0 1.0 1.0
9 发泡剂 ACP-W 5 7 9
实施例1的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法
（1）密炼机混炼:先将80份的硅橡胶，20份的EVA投入75L加压式密炼机的料室里捏炼5分钟，然后将30份的气相法白炭黑投入密炼机的料室，慢慢压下重锤，捏炼5分钟。将9份的二苯基硅二醇，5份130#氧化铁红，1份氧化锌，0.3份DCP,0.3份TAIC投入密炼机料室，加压捏炼15分钟，中途清扫3次。待胶料混合均匀，温度上升到90℃时，排胶。
（2）开炼机混炼:将步骤（1）所得的胶料分两份投入两台开炼机上，同时薄通直到完全分散为止。开炼机温度控制在80—85℃。
（3）胶料停放：将步骤（2）所得胶料打成5—8公斤重的包，放在干净的铁架上，在常温下停放24小时。
（4）密炼机返炼：将步骤（3）所得胶料投入密炼机捏炼5分钟，投入5份发泡剂，捏炼5分钟，温度控制在75℃。
（5）开炼机混炼；将步骤（4）所得胶料分两份投入到两台开炼机上，薄通3遍，再打厚翻炼2遍，再投入16寸开炼机以15mm的厚度出片。温度控制在65℃。
（6）挤出：将步骤（5）所得胶片以输送带方式投入挤出机挤出成胚，挤出机温度控制在55—60℃，挤出机转速为500转/分。
（7）模压发泡：将步骤（6）所得的料胚送入硫化机内加压硫化发泡，压力1500T,硫化时间为模具厚度的1.5倍，硫化温度150—155℃，卸压发泡即得发泡体。
（8）冷却、定型，后处理:将步骤（7）所得的发泡体修边，放平。自然冷却24小时后送到第二台硫化机内硫化处理。处理方法:室温----100℃下恒温1h----160℃下恒温2h----自然冷却。
（9）成品：步骤（8）所得成品自然收缩完全后即可给下工序加工或出货。
实施例2的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法
（1）密炼机混炼:先将50份的硅橡胶，50份的EVA投入75L加压式密炼机的料室里捏炼5分钟，然后将20份的气相法白炭黑投入密炼机的料室，慢慢压下重锤，捏炼5分钟。将6份的二苯基硅二醇，4份130#氧化铁红，1份氧化锌，0.4份DCP,0.4份TAIC投入密炼机料室，加压捏炼15分钟，中途清扫3次。待胶料混合均匀，温度上升到90℃时，排胶。
（2）开炼机混炼:将步骤（1）所得的胶料分两份投入两台开炼机上，同时薄通直到完全分散为止。开炼机温度控制在80—85℃。
（3）胶料停放：将步骤（2）所得胶料打成5—8公斤重的包，放在干净的铁架上，在常温下停放24小时。
（4）密炼机返炼：将步骤（3）所得胶料投入密炼机捏炼5分钟，投入7份发泡剂，捏炼5分钟，温度控制在75℃。
（5）开炼机混炼；将步骤（4）所得胶料分两份投入到两台开炼机上，薄通3遍，再打厚翻炼2遍，再投入16寸开炼机以15mm的厚度出片。温度控制在65℃。
（6）挤出：将步骤（5）所得胶片以输送带方式投入挤出机挤出成胚，挤出机温度控制在55—60℃。按入模重量称重。挤出机转速为500转/分。
（7）模压发泡：将步骤（6）所得的料胚送入硫化机内加压硫化发泡，压力1500T,硫化时间为模具厚度的1.5倍，硫化温度150—155℃，卸压发泡即得发泡体。
（8）冷却、定型，后处理:将步骤（7）所得的发泡体修边，放平。自然冷却24小时后送到第二台硫化机内硫化处理。处理方法:室温----100℃下恒温1h----160℃下恒温2h----自然冷却。
（9）成品：步骤（8）所得成品自然收缩完全后即可给下工序加工或出货。
实施例3的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法
（1）密炼机混炼:先将20份的硅橡胶，80份的EVA投入75L加压式密炼机的料室里捏炼5分钟，然后将10份的气相法白炭黑投入密炼机的料室，慢慢压下重锤，捏炼5分钟。将3份的二苯基硅二醇，3份130#氧化铁红，1份氧化锌，0.5份DCP,0.5份TAIC投入密炼机料室，加压捏炼15分钟，中途清扫3次。待胶料混合均匀，温度上升到90℃时，排胶。
（2）开炼机混炼:将步骤（1）所得的胶料分两份投入两台开炼机上，同时薄通直到完全分散为止。开炼机温度控制在80—85℃。
（3）胶料停放：将步骤（2）所得胶料打成5—8公斤重的包，放在干净的铁架上，在常温下停放24小时。
（4）密炼机返炼：将步骤（3）所得胶料投入密炼机捏炼5分钟，投入9份发泡剂，捏炼5分钟，温度控制在75℃。
（5）开炼机混炼；将步骤（4）所得胶料分两份投入到两台开炼机上，薄通3遍，再打厚翻炼2遍，再投入16寸开炼机以15mm的厚度出片。温度控制在65℃。
（6）挤出：将步骤（5）所得胶片以输送带方式投入挤出机挤出成胚，挤出机温度控制在55—60℃，挤出机转速为500转/分。
（7）模压发泡：将步骤（6）所得的料胚送入硫化机内加压硫化发泡，压力1500T,硫化时间为模具厚度的1.5倍，硫化温度150—155℃，卸压发泡即得发泡体。
（8）冷却、定型，后处理:将步骤（7）所得的发泡体修边，放平。自然冷却24小时后送到第二台硫化机内硫化处理。处理方法:室温----100℃下恒温1h----160℃下恒温2h----自然冷却。
（9）成品：步骤（8）所得成品自然收缩完全后即可给下工序加工或出货。
产品性能指标见下表：
本发明实施例1所得的硅橡胶闭孔发泡材料物理性能测试结果
序号 测试内容 测试方法 测试指标
1 缩应力（常态） ASTM D1056-07 85.6 kPa
2 耐油测试 质量变化 ASTM D1056-07 305%
3 吸水率 ASTM D1056-07 2.03%
4 低温弯折测试 ASTM D1056-07 无破裂现象
5 表观密度 ASTM D1056-07 458kg/m3
6 撕裂强度 ASTM D624-00(2012) 2.2kN/m
7 拉伸强度 ASTM D412-06 0.65MPa
本发明实施例2所得的硅橡胶闭孔发泡材料物理性能测试结果
序号 测试内容 测试方法 测试指标
1 缩应力（常态） ASTM D1056-07 40.2kPa
2 耐油测试 质量变化 ASTM D1056-07 349%
3 吸水率 ASTM D1056-07 3.26%
4 低温弯折测试 ASTM D1056-07 无破裂现象
5 表观密度 ASTM D1056-07 216kg/m3
6 撕裂强度 ASTM D624-00(2012) 1.9 kN/m
7 拉伸强度 ASTM D412-06 0.60MPa
本发明实施例3所得的硅橡胶闭孔发泡材料物理性能测试结果
序号 测试内容 测试方法 测试指标
1 缩应力（常态） ASTM D1056-07 24.3kPa
2 耐油测试 质量变化 ASTM D1056-07 395%
3 吸水率 ASTM D1056-07 3.56%
4 低温弯折测试 ASTM D1056-07 无破裂现象
5 表观密度 ASTM D1056-07 174kg/m3
6 撕裂强度 ASTM D624-00(2012) 1.6kN/m
7 拉伸强度 ASTM D412-06 0.54MPa
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）密炼机混炼：先将50PHR的硅橡胶VMQ、50PHR的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA投入加压式密炼机里捏炼4～6分钟，然后将20PHR的补强剂投入密炼机，压下重锤，捏炼4～6分钟；将6PHR的结构控制剂、4PHR的耐热添加剂、1PHR的活化剂、0.4PHR的交联剂、0.4PHR的助交联剂投入密炼机，加压捏炼12～18分钟，待胶料混合均匀，温度上升到85～95℃时，排胶；
（2）开炼机混炼：将步骤（1）所得的胶料投入到开炼机上，同时薄通直到完全分散，开炼机温度控制在80～85℃；
（3）胶料停放：将步骤（2）所得胶料打成5～8公斤重的包，在常温下停放12～48小时；
（4）密炼机返炼：将步骤（3）所得胶料投入密炼机捏炼4～6分钟，投入7PHR的发泡剂，捏炼4～6分钟，温度控制在70～80℃；
（5）开炼机混炼；将步骤（4）所得胶料投入到开炼机上，薄通3遍，再打厚翻炼2遍，再投入开炼机以15mm的厚度出片；温度控制在60～70℃；
（6）挤出：将步骤（5）所得胶片以输送带方式投入挤出机挤出成胚，挤出机温度控制在55～60℃，挤出机转速为400～600转/分；
（7）模压发泡：将步骤（6）所得的料胚送入硫化机内加压硫化发泡，压力1500T，硫化时间为模具厚度的1.5倍，硫化温度150～155℃，卸压发泡即得发泡体；
（8）冷却、定型，后处理：将步骤（7）所得的发泡体修边，放平，自然冷却12～48小时后送到第二台硫化机内硫化处理，然后自然冷却至自然收缩完全即可。
2.根据权利要求1所述的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法，其特征是，所述补强剂为气相法白炭黑；所述结构控制剂为二苯基硅二醇；所述耐热添加剂为氧化铁红。
3.根据权利要求1所述的硅橡胶VMQ/EVA闭孔发泡材料的制备方法，其特征是，所述活化剂为氧化锌；所述交联剂为DCP；所述助交联剂为TAIC；所述发泡剂为ACP-W。
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