CN103408949A - 超高硬度混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高硬度混炼胶及其制备方法，该混炼胶由下列重量份数的原料制成：硅生胶35~60份，补强剂30至50份，增塑剂5至15份，含乙烯基的硅烷偶联剂0.1至5份。本发明提供的超高硬度混炼胶，通过大量实验筛选超高硬度混炼胶的组成和用量配比，实验结果表明，具有优异的撕裂性能，抗变形等物理性能，尤其是具有优异的硬度和储存稳定性，应用范围更加广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶，具体涉及一种超高硬度混炼胶，属于化学工业领域。
背景技术
混炼硅橡胶具有优异的热稳定性、耐高低温性，能在-60℃～+250℃状态下长期工作、抗臭氧以及良好的电性能、抗电晕、电弧、电火花极强，具有耐气候老化、耐辐射，具有生理惰性、透气性好。可广泛用于航空、电缆、电子、电器、化工、仪表、水泥、汽车、建筑、食品加工、医疗器械等行业，用于模压、挤压等机械深加工使用。
但是现有技术的混炼硅橡胶生产过程中，由于填料添加量的限制，在制作高硬度硅橡胶存在填料分散不好，胶料物理性能差，储存期限较短，加工性差，尤其是硬度不高等问题，限制了其在硬度要求高场合的使用。
因此，很有必要在现有技术的基础之上，设计研发一种物理性能优异，胶料硬度高、物理性能优异的超高硬度混炼硅橡胶。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种撕裂性能，抗变形等物理性能优异，并且储存时间长，硬度优异的超高硬度混炼胶；本发明另一个目的是提供超高硬度混炼胶的制备方法。
技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：
一种超高硬度混炼胶，它由下列重量份数的原料制成：
硅生胶35～60份，补强剂30至50份，增塑剂5至15份，含乙烯基的硅烷偶联剂0.1至5份；
所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶（即甲基乙烯基硅橡胶），补强剂为气相法白炭黑（即气相法二氧化硅），增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
作为进一步的优选方案，以上所述的超高硬度混炼胶，它由下列重量份数的原料制成：
硅生胶50～60份，补强剂35至40份，增塑剂8至10份，含乙烯基的硅烷偶联剂3至4份；
所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶，补强剂为气相法白炭黑，增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
本发明根据现有技术中混炼硅橡胶生产过程中，由于填料添加量的限制，在制作高硬度硅橡胶存在填料分散不好，胶料物理性能差，储存期限较短，加工性差，尤其是硬度不高等 缺点。本发明通过大量实验筛选混炼胶的组成及其用量配比，其中主成份硅生胶优选甲基乙烯基硅生胶（具有优异的脱模性能，收缩率更低，电性能更优，具有优异的物理性能），补强剂优选气相法白炭黑（加入气相法白炭黑有利于提高混炼胶的扯断强度、撕裂强度和电性能等物理性能）；本发明通过加入含乙烯基硅烷偶联剂，含乙烯基硅烷偶联剂能和白炭黑发生化学反应，形成化学键能结合，从而能大大提高胶料的硬度和物理性能；加入硅油作为增塑剂有利于提高胶料的贮存稳定性，延长其储存周期，可克服现有技术的诸多不足。
本发明所述的超高硬度混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：
(1)取硅生胶35～60份，补强剂30至50份，增塑剂5至15份，含乙烯基的硅烷偶联剂0.1至5份，通过密闭式炼胶机捏合混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料；
(2)将基础胶料在25℃至35℃静置12至48小时；
(3)取步骤(2)制备得到的基础胶，加入基础胶0.5%至5%重量份数的硅油捏合成大团得到胶料，然后使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，所得胶料经300至350目滤网过滤，过滤得到超高硬度混炼胶。
作为优选方案，以上所述的超高硬度混炼胶的制备方法，步骤(2)将基础胶料在25℃静置24小时；
步骤(3)加入基础胶2%至4%重量份数的硅油捏合成大团得到胶料。
作为优选方案，以上所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶（即甲基乙烯基硅橡胶），补强剂为气相法白炭黑（即气相法二氧化硅），增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
本发明所述的超高硬度混炼胶的制备方法，步骤（1）通过加入含乙烯基硅烷偶联剂，实验结果表明含乙烯基硅烷偶联剂能和白炭黑发生化学反应，形成化学键能结合，大大提高胶料的物理性能和硬度。
步骤（2）得到基础胶后进行静置工艺，实验结果表明基础胶放置12至48小时静置处理后能使气相法白炭黑表面羟基得到较好的处理，使气相法白炭黑和硅生胶混合更加均匀，提高混炼胶的撕裂性能和抗变形等物力性能。
步骤（3）混合好的基础胶加入0.5%至5%增塑剂，可使气相法白炭黑表面羟基处理得到更好更完全，从而能控制胶料的结构化，制备得到的混炼胶储存性能更加稳定，储存周期远远大于现有技术的混炼胶。
作为优选方案，以上所述的超高硬度混炼胶的制备方法，所述的开放式炼胶机辊距为12mm。
有益效果：本发明提供的超高硬度混炼胶与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明所述的超高硬度混炼胶，通过大量实验筛选超高硬度混炼胶的组成和用量配比，实验结果表明，具有优异的撕裂性能，抗变形等物理性能，尤其是具有优异的硬度和储存稳定性，应用范围更加广泛。
2、本发明提供的超高硬度混炼胶的制备方法，工艺设计合理，生产效率高，制备得到的混炼胶物理性能优异，胶料具有优异的硬度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，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，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
1、超高硬度混炼硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取甲基乙烯基硅生胶50份，气相法白炭黑40份，硅油10份、乙烯基三乙氧基硅烷3份，通过密闭式炼胶机捏合至四者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料；
（2）将基础胶料在25℃静置24小时；
（3）加入基础胶3%重量份数的硅油捏合成大团，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后的胶料即是混炼胶。
2、对比混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：
取甲基乙烯基硅生胶50份，气相法白炭黑40份，硅油10份，通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数300目滤网进行过滤，过滤后得到混炼胶。
上述1和2制备得到的混炼胶的各项检测指标如下表1所述：
表1混炼胶的各项检测结果
实施例2
1、超高硬度混炼硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取甲基乙烯基硅生胶60份，气相法白炭黑40份，硅油10份，乙烯基三乙氧基硅烷4份，通过密闭式炼胶机捏合至四者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料；
（2）将步骤（1）制备得到的基础胶料在25℃静置24小时；
（3）加入基础胶3%重量份数的硅油捏合成大团，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后即得超高硬度混炼胶。
2、对比混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：
取甲基乙烯基硅生胶60份，气相法白炭黑40份，硅油10份，通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经滤网目数300目滤网进行过滤，过滤后的胶料即是混炼胶。
上述1和2制备得到的混炼胶的各项检测指标如下表2所述：
表2混炼胶的各项检测结果
实施例3
1、超高硬度混炼硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取甲基乙烯基硅生胶55份，气相法白炭黑40份，硅油10份，乙烯基三乙氧基硅 烷4份，通过密闭式炼胶机捏合至四者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料。
（2）将步骤（1）制备得到的基础胶料在25℃静置24小时；
（3）加入基础胶5%重量份数的硅油捏合成大团，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后即得超高硬度混炼胶。
2、对比混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：
取甲基乙烯基硅生胶55份，气相法白炭黑40份，硅油10份，通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后的胶料即是混炼胶。
上述1和2制备得到的混炼胶的各项检测指标如下表3所述：
表3混炼胶的各项检测结果
实施例4
1、超高硬度混炼硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取甲基乙烯基硅生胶50份，气相法白炭黑35份，硅油8份，乙烯基三乙氧基硅烷4份，通过密闭式炼胶机捏合至四者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料。
（2）将步骤（1）制备得到的基础胶料在25℃静置48小时；
（3）加入基础胶3%重量份数的硅油捏合成大团，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶 料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后即得超高硬度混炼胶。
2、对比混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：
取甲基乙烯基硅生胶50份，气相法白炭黑35份，硅油8份，通过密闭式炼胶机捏合至三者混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料，出料使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，使混合胶料重新变软，开放式炼胶机辊距为12mm，所得胶料经300目滤网进行过滤，过滤后的胶料即是混炼胶。
上述1和2制备得到的混炼胶的各项检测指标如下表4所述：
表4混炼胶的各项检测结果
通过以上实验结果表明，本发明提供的超高硬度混炼胶，具有优异的硬度、抗撕裂、扯断强度和不易变形等物理性能，并且储存6个月检测结果表明，本发明提供的混炼胶无结构化现象出现，表明本发明提供的混炼胶稳定性更好，应用范围广泛，可克服现有技术的诸多不足。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种超高硬度混炼胶，其特征在于，它由下列重量份数的原料制成：
硅生胶35~60份，补强剂30至50份，增塑剂5至15份，含乙烯基的硅烷偶联剂0.1至5份；
所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶，补强剂为气相法白炭黑，增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的超高硬度混炼胶，其特征在于，它由下列重量份数的原料制成：
硅生胶50~60份，补强剂35至40份，增塑剂8至10份，含乙烯基的硅烷偶联剂3至4份；
所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶，补强剂为气相法白炭黑，增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
3.权利要求1所述的超高硬度混炼胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取硅生胶35~60份，补强剂30至50份，增塑剂5至15份，含乙烯基的硅烷偶联剂0.1至5份，通过密闭式炼胶机捏合混合均匀；将捏合好的胶料出料，得到基础胶料；
(2)将基础胶料在25℃至35℃静置12至48小时；
(3)取步骤(2)制备得到的基础胶，加入基础胶0.5%至5%重量份数的硅油捏合成大团得到胶料，然后使用开放式炼胶机将混合好的胶料返炼，所得胶料经300至350目滤网过滤，过滤得到超高硬度混炼胶。
4.根据权利要求3所述的超高硬度混炼胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)将基础胶料在25℃静置24小时；
步骤(3)加入基础胶2%至4%重量份数的硅油捏合成大团得到胶料。
5.根据权利要求3或4所述的超高硬度混炼胶的制备方法，其特征在于，所述的硅生胶为甲基乙烯基硅生胶，补强剂为气相法白炭黑，增塑剂为硅油，含乙烯基的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
6.根据权利要求3或4所述的超高硬度混炼胶的制备方法，其特征在于，所述的开放式炼胶机辊距为12mm。
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