CN103483823A

CN103483823A - 一种硅橡胶组合物及使用其生产有机硅自粘带的工艺

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Publication number: CN103483823A
Application number: CN201310358428.9A
Authority: CN
Inventors: 卢儒
Original assignee: 卢儒
Current assignee: Shengda Technology (Nantong) Co., Ltd.
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: CN103483823B

Abstract

本发明涉及一种硅橡胶组合物及使用其生产有机硅自粘带的工艺。所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：甲基乙烯基MQ硅树脂8～33%；甲基乙烯基硅橡胶14～40%；羟基硅橡胶11～34%；白炭黑20～55%。将所述硅橡胶组合物作为粘合剂，以刮涂的方式上胶在无碱玻纤布上，经烘道固化后，收卷得到有机硅自粘带成品。本发明所述各原料之间通过协同作用使得到的硅橡胶产品具有较好的耐高低温性能（适用于-45～200℃温度环境），耐候性，绝缘性以及优异的防潮防水性能，其综合性能优于现有有机硅自粘带的硅橡胶。将所述的硅橡胶涂覆于无碱玻纤布上，与其他树脂相比，其粘接性、柔软性更好，在使用过程中不易脱落。

Description

一种硅橡胶组合物及使用其生产有机硅自粘带的工艺

技术领域

本发明涉及有机硅橡胶自粘带技术领域，尤其涉及一种硅橡胶组合物及使用其生产有机硅自粘带的工艺。

背景技术

自粘带是一种包扎材料，一般制成复合隔离层的带。使用时，撕去隔离层，在适度拉伸下搭叠包缠于被保护物体上，经一定条件停放后即能自紧缩融合成一体，起到电绝缘，隔热和防水密封等功能，广泛用于电讯、电子、机电、建筑等产业领域。有机硅材料由于其分子主链结构为Si-O键，键能较C-C键高，分子主链结构饱和，属于半无机材料。因此具有优异的耐高低温、电绝缘、耐老化等性能，制成自粘带具有更好的密封性能。有机硅自粘带的最大特点就是自粘性，即硅橡胶经硫化转变成弹性体后，将它们缠绕在一起，经过一段时间放置就能相互熔合为一体。

有机硅橡胶自粘带主要用于高压电机线圈、锭子包扎和各种高压电缆终端外层与中间连接头绕包。其主要由单体硅橡胶和粘合剂通过挤出、硫化工艺制成，在包扎使用时经拉伸缠绕后被拉伸变薄。

CN 101921550A公开了一种硅橡胶自粘带，属于化工产品制造技术领域，采用甲基乙烯基硅橡胶、气相白碳黑、增粘剂、乙烯基硅油和铁红制成，生产工艺是将上述原料混合，置于⁶⁰Coγ射线辐照场中辐射硫化。

CN 101544872A涉及一种玻璃纤维增强型有机硅橡胶自粘带，其是以玻璃纤维带为骨架，在玻璃纤维带的外表面挤压一层具有自粘性的有机硅橡胶。该发明还涉及该玻璃纤维增强型有机硅橡胶自粘带的生产方法和挤出装置。

现有用于有机硅自粘带的硅橡胶在耐侯性、绝缘性、耐高低温性、防潮防水性方面存在不足，急需一种综合性能优异的硅橡胶材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有问题的不足，提出了一种用于有机硅自粘带的硅橡胶及其合成工艺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅橡胶组合物，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

本发明所述的甲基乙烯基MQ硅树脂具有优异的耐热性、耐低温性能，可在-60～300℃温度环境下使用。同时具有良好的成膜性、适度的柔韧性，且耐老化，抗紫外线辐照，较好的拒水性和粘附性能。

本发明所述甲基乙烯基硅橡胶可以耐高低温，可在-50～250℃下长期工作，防潮、电绝缘性、耐电弧，电晕性好；耐老化、耐臭氧性、表面不粘性和憎水性优异。

本发明所述的羟基硅橡胶具有优异的电绝缘性和耐高低温性。

本发明所述白炭黑加入硅橡胶后，可以提高硅橡胶的耐热性和绝缘性能。

本发明所述甲基乙烯基MQ硅树脂的质量百分含量可选择8.02～32.8%，8.42～30%，9～27.6%，9.6～25.3%，10.4～22.5%，13.4～21%，15.3～19.7%，16.5%等，皆可用于实施本发明。

本发明所述甲基乙烯基硅橡胶的质量百分含量可选择14.01～38.9%，16.3～35.6%，18～33.2%，19.6～31.4%，22.3～30%，27%等，皆可用于实施本发明。

本发明所述羟基硅橡胶的质量百分含量可选择11.02～33.8%，13～31.8%，14.6～29.6%，16.3～25.7%，18～22.7%，19.5%等，皆可用于实施本发明。

本发明所述白炭黑的质量百分含量可选择20.01～54.8%，24～52.6%，28.7～50.1%，30～48.6%，33.4～45.3%，36～42.5%，38.7～40.1%，39%等，皆可用于实施本发明。

作为本发明优选的技术方案，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

本发明所述甲基乙烯基MQ硅树脂的M/Q=0.6～1.2。

本发明所述硅橡胶组合物原料中还包括结构调节剂。

所述结构调节剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为2.2～6%，例如可选择2.21～5.96%，2.4～5.68%，2.86～5.32%，3～5.07%，3.42～4.86%，4.23%等，进一步优选3～5%，最优选3.5%。

所述结构调节剂选自羟基硅油或二甲基二乙氧基硅烷。

本发明所述硅橡胶组合物原料中还包括抑制剂。

所述抑制剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.35～1.2%，例如可选择0.36～1.18%，0.38～1.15%，0.41～1.08%，0.6～1%，0.72～0.96%，0.78～0.9%，0.86%等，进一步优选0.5～1.0%，最优选0.8%。

所述抑制剂选自1-乙炔基环己醇或2-甲基丁炔醇。

本发明所述硅橡胶组合物原料中还包括交联剂。

所述交联剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.3～2.2%，例如可选择0.31～2.17%，0.4～2.11%，0.47～2.02%，0.8～1.86%，0.95～1.62%，1.03～1.5%，1.33%等，进一步优选0.5～2%，最优选1.3%。

所述交联剂选自（1）R-Si-R′，R=Me、Et、Ar，R′=OMe、OEt、Aco；（2）Si（OR′′₄），R′′=Me、Et；（3）硅烷偶联剂或（4）含氢硅油齐聚物。

本发明所述硅橡胶组合物原料中还包括催化剂。

所述催化剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.3～1.2%，例如可选择0.31～1.19%，0.4～1.07%，0.53～1%，0.7～0.92%，0.83%等，进一步优选0.6～1%，最优选0.9%。

所述催化剂选自氯铂酸或月桂酸二丁基锡。

作为本发明的优选技术方案，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

作为本发明最优选的技术方案，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述硅橡胶不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

本发明的目的之二在于提供一种使用如上所述硅橡胶组合物生产有机硅自粘带的工艺，所述工艺包括以下步骤：

（1）按配方量将所述各种原料加入捏合机中，搅拌均匀，得到硅橡胶组合物；

（2）将所述硅橡胶组合物作为粘合剂，以刮涂的方式上胶在无碱玻纤布上，经烘道固化后，收卷得到有机硅自粘带成品。

本发明步骤（2）中，所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度。在烘道入口，低温可以使硅橡胶的固化度逐渐提高，避免由于温度突然升高，导致形状改变；在烘道出口，低温可以使无碱玻纤布的硅橡胶层逐渐冷却，避免过快冷却造成很大的内应力，影响其性能。

所述温度梯度从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃。所述温度梯度以6m为段。所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为2～7m/min，例如可选择2.01～6.89m/min，2.4～6.5m/min，2.75～6.18m/min，3～6m/min，3.27～5.23m/min，3.6～5m/min，4.13～4.8m/min，4.6m/min等，进一步优选4～6m/min，最优选5m/min。

本发明所述的一种使用如上所述硅橡胶组合物生产有机硅自粘带的工艺，所述工艺具体包括以下步骤：

（2）将所述硅橡胶组合物作为粘合剂，以刮涂的方式上胶在无碱玻纤布上；

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为2～7m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

本发明的目的之三在于提供一种有机硅自粘带，所述有机硅自粘带是在无碱玻纤布上涂覆一层如上所述的硅橡胶组合物。所述有机硅自粘带是一种底层为无碱玻纤布，上层为硅橡胶的层状结构。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过合理的原料和配比选择，合成一种用于有机硅自粘带的硅橡胶组合物。所述各原料之间通过协同作用使制成的硅橡胶产品具有较好的耐高低温性能（适用于-45～200℃温度环境），耐候性，绝缘性以及优异的防潮防水性能，其综合性能优于现有有机硅自粘带的硅橡胶。本发明将所述的硅橡胶涂覆于无碱玻纤布上，与其他树脂相比，其粘接性、柔软性更好，在使用过程中不易脱落。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

一种用于有机硅自粘带的硅橡胶组合物，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

一种使用如上所述硅橡胶组合物生产有机硅自粘带的工艺，所述工艺具体包括以下步骤：

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为2m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

在无碱玻纤布上涂覆一层如本实施例所述的硅橡胶组合物，制成有机硅自粘带。

实施例2

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为7m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

实施例3

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为4m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

实施例4

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为6m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

实施例5

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为3m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

实施例6

实施例7

（3）将涂覆有硅橡胶的无碱玻纤布进入烘道固化；所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；所述温度梯度以6m为段，从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为5m/min；最后收卷得到有机硅自粘带成品。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺步骤，但本发明并不局限于上工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

对本发明实施例1～7所述的用于有机硅自粘带的硅橡胶进行各项性能测试结果如下所示：

1.电气绝缘性能

（1）体积电阻率：≥10¹³Ω/cm.(ASTM D257)；

（2）绝缘电压≥27KV/mm。

2.耐温及耐老化性能

（1）耐温范围-50℃～+260℃；最高耐温350℃；

（2）热稳定性180℃，在此温度下长期使用，产品可安全使用长达10年以上，耐老化性能优异；

（3）在260℃环境下，在此温度下长期使用寿命长达2000小时。

3.密封防潮性能

（1）用胶带缠绕后，以1/2重叠方式缠绕，常温下24小时之内实现自身融合，缠绕后各层永久融合成一层，而且该过程不可逆转，紧紧的贴合被缠绕处，由于服帖性好，即使在不规则弯曲部位也能紧紧贴合，不会翘边，实现密封功能；

（2）自身粘结强度大，可达到50g/mm；

（3）吸水性0.9%（21℃下在水中46小时）。

4.化学性能

（1）具有抗氧化、抗臭氧作用；

（2）具有抗紫外线作用，耐天候性佳；

（3）主要材料是硅橡胶，具有良好的耐油及其它溶剂性，具备耐腐蚀作用。

5.机械性能

（1）具有优异的减震、隔热作用；

（2）具有良好的抗机械冲击性能；

（3）拉伸率达到400～500%。

Claims

1.一种硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

2.如权利要求1所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

3.如权利要求1或2所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物原料中还包括结构调节剂；

优选地，所述结构调节剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为2.2～6%，进一步优选3～5%，最优选3.5%。

4.如权利要求1-3之一所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物原料中还包括抑制剂；

优选地，所述抑制剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.35～1.2%，进一步优选0.5～1%，最优选0.8%。

5.如权利要求1-4之一所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物原料中还包括交联剂；

优选地，所述交联剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.3～2.2%，进一步优选0.5～2%，最优选1.3%。

6.如权利要求1-5之一所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物原料中还包括催化剂；

优选地，所述催化剂在硅橡胶组合物原料中的质量百分含量为0.3～1.2%，进一步优选0.6～1%，最优选0.9%。

7.如权利要求1-6之一所述的硅橡胶组合物，其特征在于，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

或，所述硅橡胶组合物按质量百分含量主要由以下原料制成：

8.一种使用如权利要求1-7之一所述硅橡胶组合物生产有机硅自粘带的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的工艺，其特征在于，步骤（2）所述烘道中采用两端低中间高的温度梯度；

优选地，所述温度梯度从烘道入口至出口依次为：60～90℃，90～120℃，120～150℃，150～120℃；

优选地，所述温度梯度以6m为一段；

优选地，所述无碱玻纤布在烘道中的运行速度为2～7m/min，进一步优选4～6m/min，最优选5m/min。

10.一种有机硅自粘带，其特征在于，所述有机硅自粘带是在无碱玻纤布上涂覆一层如权利要求1-7之一所述的硅橡胶组合物。