CN104059242B - 一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法。该方法采用硅橡胶、发泡剂、硫化剂、补强剂和小分子硅油为原料，将原料进行混合、开炼出片、热处理发泡，得到自粘性硅橡胶泡沫材料。与现有的制备方法相比，该方法所使用的原料种类少，简单易于配制，成本低，并且对环境无污染；而且，采用热处理发泡技术，制得的硅橡胶材料是发泡的泡沫材料，发泡效率高，质量轻，不仅具有优良的隔热性、耐高低温性、化学稳定性以及生理惰性，而且具有良好的自粘性能，其与铝板的粘着力为10～25N/mm。

Description

一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法

技术领域

本发明涉及硅橡胶泡沫材料的制备方法领域，特别涉及一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法。

背景技术

硅橡胶泡沫作为一种半无机半有机高分子泡沫，除了具有一般有机泡沫所具有的质轻、隔热、耐冲击性能良好等特点外，还具有一般橡胶泡沫所不能同时拥有的优异特性，如优异的耐高低温性能、化学稳定性、生理惰性等，可用作减震、消音和隔热等材料，广泛用于交通运输、电子、化工、军工和航空航天等领域。

硅橡胶泡沫材料在使用过程中往往要求其表面有粘性，称为自粘性硅橡胶泡沫材料。目前，大部分自粘性硅橡胶材料往往是未发泡的，这使得其重量较大，成本较高，且隔音隔热缓冲性能均较差。少部分自粘性硅橡胶泡沫材料即使是发泡的，但是存在原料种类繁多，生产步骤复杂的问题，并且通常需要使用酸性或碱性物质，对环保不利。

例如，公开号为CN101451051A的中国专利申请公开了一种具有自粘性质的硅胶组合物，包括生胶、二氧化硅、硅油混合物以及架桥剂，但是该硅胶组合物不具备泡孔结构。公开号为CN101921550A的中国专利申请公开了一种硅橡胶自粘带，是将甲基乙烯基硅橡胶、乙烯基硅油、气相白炭黑、增粘剂和铁红混合，置于60Coγ射线辐照场中辐射硫化而制成，但是制得的自粘带不具备泡孔结构，因此密度较大，成本较高，力学缓冲性能较差。

公开号为CN101874064A的中国专利申请公开了一种用于制造聚硅氧烷泡沫复合构件的自粘性可膨胀的聚硅氧烷组合物。但是，该组合物除了硅橡胶交联和发泡所需的化合物外，还需要加入赋予硅橡胶粘性的硅酸盐类物质，导致增加了硅橡胶中的原料种类；并且，其所用发泡剂为盐、蛋白质等包含嵌入液体或者结晶液体的化合物，存在发泡效率低，残余物质对硅橡胶性能影响较大等问题。

发明内容

本发明提供自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法，该方法所使用的原料种类少，成本低，制得的自粘性硅橡胶泡沫质量轻，具有优良的隔热性、耐高低温性、化学稳定性以及生理惰性等优点外，还具有良好的自粘性能。

本发明实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法，以硅橡胶、发泡剂、硫化剂、补强剂和小分子硅油为原料，原料中各组分的重量百分含量如下：

硅橡胶85～95％、发泡剂1～3％、硫化剂1～3％、补强剂1～5％、小分子硅油2～4％；

包括以下步骤：

(1)将各组分按照配方称量后加入混炼机并混炼均匀；

(2)将步骤(1)得到的混合物置于开炼机(开放式炼胶机的简称)中，开炼得到混合物片材；

(3)将步骤(2)得到的混合物片材置于发泡模具中，在一定压力和温度下进行热处理，得到发泡片材；

(4)将步骤(3)得到的发泡片材进行后处理，得到符合要求的自粘性硅橡胶泡沫。

所述的硅橡胶包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶和苯撑硅橡胶中的一种或多种。

所述的发泡剂包括碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、叠氮化钙、硼氢化钠、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二甲酰胺(AC)、N,N-二亚硝基五次甲基四胺(H)、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯(DMDNTA)、苯磺酰肼(BSH)、4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、3,3’-二磺酰肼二苯砜、1,3-苯二磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、苯磺酰胺基脲、三肼基三嗪、重氮氨基苯中的一种或多种。

所述的交联剂包括过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、2,5-二甲基2,5-二叔丁基过氧基己烷(DBPMH)的任意一种。

所述的补强剂为沉淀法白炭黑或气相法白炭黑，亲水性或疏水性均可。

所述的小分子硅油包括甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基羟基硅油、羟基含氢硅油中的一种或多种。

所述的步骤(3)中，热处理方法不限，包括采用平板硫化机加热、烘箱或烘道加热的方法实现。

所述的步骤(4)中，加热后处理可采用烘箱或烘道加热的形式，加热方法可采用热风、红外线或微波的方法。

综上所述，本发明采用硅橡胶、发泡剂、硫化剂、补强剂和小分子硅油为原料，将原料进行混合、开炼出片、热处理，得到自粘性硅橡胶泡沫材料。与现有的制备方法相比，具有如下有益效果：

(1)原料种类少，简单易于配制，成本低，并且对环境无污染；

(2)采用热处理发泡技术，制得的硅橡胶材料是发泡的泡沫材料，并且发泡效率高，质量轻；

(3)制得的硅橡胶泡沫材料不仅具有优良的隔热性、耐高低温性、化学稳定性以及生理惰性，而且具有良好的自粘性能，其与铝板的粘着力为10－25N/mm。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

(1)配制原料，原料的各组分及其重量百分含量如下：

甲基乙烯基硅橡胶：90％

疏水气相法白炭黑：5％

甲基硅油：2％

发泡剂AC：1％

交联剂DBPMH：2％

(2)将配得的原料加入密炼机混合均匀；将混合物置于开炼机中，开炼得到厚度2mm的混合物片材；将混合物片材放入密闭模具，并用平板硫化机进行热处理，得到发泡片材；将发泡片材进行加热后处理，即得到自粘性硅橡胶泡沫板。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行力学测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板的密度为350g/L，永久压缩形变为2.3％。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行尺寸稳定性测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板在190度的温度下放置24小时，尺寸没有发生明显变化。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板切割成一定形状并夹在两块铝板之间静置24小时后，对铝板施加双向拉伸表明：该自粘性硅橡胶泡沫板对铝板的粘着力为15N/mm。

实施例2

(1)配制原料，原料的各组分及其重量百分含量如下：

甲基乙烯基硅橡胶：50％，甲基苯基硅橡胶：45％

甲基硅油：3％

发泡剂：碳酸氢钠1％

交联剂：过氧化二苯甲酰1％

(2)将配得的原料加入密炼机混合均匀；将混合物置于开炼机中，开炼得到厚度2mm的混合物片材；将混合物片材放入密闭模具，并用平板硫化机进行热处理，得到发泡片材；将发泡片材进行加热后处理，即得到自粘性硅橡胶泡沫板。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行力学测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板的密度为295g/L，永久压缩形变为2.8％。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行尺寸稳定性测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板在190度的温度下放置24小时，尺寸没有发生明显变化。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板切割成一定形状并夹在两块铝板之间静置24小时后，对铝板施加双向拉伸表明：该自粘性硅橡胶泡沫板对铝板的粘着力为21N/mm。

实施例3

(1)配制原料，原料的各组分及其重量百分含量如下：

甲基乙烯基硅橡胶：45％，氟硅橡胶：45％

疏水气相法白炭黑：2％

甲基硅油：4％

发泡剂：碳酸氢钠2％

交联剂：过氧化二异丙苯2％

(2)将配得的原料加入密炼机混合均匀；将混合物置于开炼机中，开炼得到厚度2mm的混合物片材；将混合物片材放入密闭模具，并采用红外加热，得到发泡片材；将发泡片材进行加热后处理，即得到自粘性硅橡胶泡沫板。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行力学测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板的密度为231g/L，永久压缩形变为3.2％。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行尺寸稳定性测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板在190度的温度下放置24小时，尺寸没有发生明显变化。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板切割成一定形状并夹在两块铝板之间静置24小时后，对铝板施加双向拉伸表明：该自粘性硅橡胶泡沫板对铝板的粘着力为17N/mm。

实施例4

(1)配制原料，原料的各组分及其重量百分含量如下：

甲基乙烯基硅橡胶：40％，氟硅橡胶：50％

疏水沉淀法白炭黑：3％

甲基苯基硅油：3％

发泡剂：OBSH2％

交联剂：过氧化二异丙苯2％

(2)将配得的原料加入密炼机混合均匀；将混合物置于开炼机中，开炼得到厚度2mm的混合物片材；将混合物片材放入密闭模具，并采用红外加热，得到发泡片材；将发泡片材进行加热后处理，即得到自粘性硅橡胶泡沫板。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行力学测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板的密度为289g/L，永久压缩形变为2.5％。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板进行尺寸稳定性测试，测试结果为：该自粘性硅橡胶泡沫板在190度的温度下放置24小时，尺寸没有发生明显变化。

将上述制得的自粘性硅橡胶泡沫板切割成一定形状并夹在两块铝板之间静置24小时后，对铝板施加双向拉伸表明：该自粘性硅橡胶泡沫板对铝板的粘着力为24N/mm。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等.，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法，其特征是：以硅橡胶、发泡剂、交联剂、补强剂和小分子硅油为原料，其各组分的重量百分比含量为：

硅橡胶85～95％、发泡剂1～3％、交联剂1～3％、补强剂1～5％、小分子硅油2～4％；

制备方法包括以下步骤：

(1)将各组分按照配方称量后加入混炼机并混炼均匀；

(2)将步骤(1)得到的混合物置于开炼机中，开炼得到混合物片材；

(3)将步骤(2)得到的混合物片材置于发泡模具中进行热处理发泡，得到发泡片材；

(4)将步骤(3)得到的发泡片材进行加热后处理，得到自粘性硅橡胶泡沫；

所述的硅橡胶包括二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶和苯撑硅橡胶中的一种或多种；

所述的发泡剂包括碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、叠氮化钙、硼氢化钠、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二甲酰胺(AC)、N,N-二亚硝基五次甲基四胺(H)、N,N’-二甲基-N,N’-二亚硝基对苯二甲酰胺(DMDNTA)、苯磺酰肼(BSH)、4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、3,3’-二磺酰肼二苯砜、1,3-苯二磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、苯磺酰胺基脲、三肼基三嗪、重氮氨基苯中的一种或多种；

所述的交联剂包括过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化二苯甲酰(BPO)、2,5-二甲基2,5-二叔丁基过氧基己烷(DBPMH)的任意一种；

所述的补强剂为沉淀法白炭黑或气相法白炭黑；

所述的小分子硅油包括甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基羟基硅油、羟基含氢硅油中的一种或多种；

制得的自粘性硅橡胶泡沫材料与铝板的粘附力为10～25N/mm。

2.如权利要求1所述的自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中，热处理方法包括采用平板硫化机加热、烘箱或烘道加热。

3.如权利要求1所述的自粘性硅橡胶泡沫材料的制备方法，其特征是：所述的步骤(4)中，后处理采用烘箱或烘道加热的形式，加热方法采用热风、红外线或微波的方法。