CN104559200A

CN104559200A - 一种单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法

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Publication number: CN104559200A
Application number: CN201410853496.7A
Authority: CN
Inventors: 程宗盛; 黄明富; 刘新烁; 李伟; 祝智敏; 吴慧娟; 张魁
Original assignee: Dongyang Dongguan City Chang'an Light Aluminum Research And Development Co Ltd
Current assignee: Dongguan HEC Technology R&D Co Ltd
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: CN104559200B

Abstract

本发明公开了一种高撕裂强度的单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法。所述液体硅橡胶的各组分按重量百份计为：乙烯基硅油60～95份；白炭黑5～40份；含氢聚硅氧烷1～10份；铂催化剂0.1～0.5份；炔醇类抑制剂0.03～0.2份；改性添加剂1～10份；其中所述的含氢聚硅氧烷为含氢量0.05～0.3％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.4～0.8％的侧氢基聚硅氧烷的混合物。本发明还公开了该液体硅橡胶的制备方法。所制备的单组份加成型液体硅橡胶具有力学性能好、抗撕裂强度高、粘度低等特点。

Description

一种单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机硅橡胶加工技术领域，具体涉及一种单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法。

背景技术

液体硅橡胶是相对混炼型半固态硅橡胶和常见室温硫化单组分硅胶而言的一类有机硅胶，这类胶具有流动性好，硫化快，可浇注成型或注射成型。液体硅胶具有优异的透明度、抗撕裂强度、回弹性、抗黄变性、热稳定性、耐水、透气性好、耐热老化性和耐候性，同时粘度适中、便于操作，制品透明性高，线收缩率≤0.1％。液体硅橡胶可用于商标、制品、奶嘴、医疗用品、涂敷、浸渍及灌注等。

中国专利申请CN 103834177A公开了一种用于婴儿奶嘴用的加成型液体硅橡胶，即通过减少胶料的交联点，降低硫化时的交联密度，从而使得胶料硫化成型后具有更好的透明度和抗撕裂强度。中国专利申请CN 103834176A公开了一种制备液体硅橡胶的方法，即在密炼机中投入乙烯基硅油、白炭黑、水及助剂进行捏合成型，即现场处理白炭黑。通过优化处理方法，得到的白炭黑可以显著提高液体硅橡胶的物理机械性能。中国专利申请CN 103305012A公开了一种单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法，即通过两种不同粘度和乙烯基含量的乙烯基封端的有机聚硅氧烷制备基胶，以得到粘度低、流动性好、黏接性强的液体硅橡胶。这些专利提供的方法，对液体硅橡胶抗撕裂性能的提高非常有限；此外，过多的增加填料白炭黑的用量，产品的粘度增大，加工性能将变差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的问题和缺陷，提供一种单组份加成型液体硅橡胶及其制备方法，该方法通过添加高乙烯基含量的聚硅氧烷助剂，合理改善液体硅橡胶的交联方式，增加集中交联点，大幅度地提高液体硅橡胶的力学性能。所制备的单组份加成型液体硅橡胶具有力学性能好、抗撕裂强度高、粘度低等特点。

本发明的技术方案一方面提供了一种单组份加成型液体硅橡胶，各组分按重量份计为：

其中含氢聚硅氧烷为含氢量0.05～0.3％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.4～0.8％的侧氢基聚硅氧烷的混合物。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，含氢量0.05～0.3％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.4～0.8％的侧氢基聚硅氧烷的质量比为1～5:1。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，乙烯基硅油为每个分子中至少含有2个端乙烯基的聚有机硅氧烷，其乙烯基含量为0.08％～0.3％，粘度为2000～50000mPa.S。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，白炭黑为疏水白炭黑，比表面积为200～400m²/g。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，铂催化剂中铂含量为200～2000ppm。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，炔醇类抑制剂选自1-乙炔-1-环己醇、丙炔醇、丁炔醇或己炔醇。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶，改性添加剂为含有端乙烯基和侧乙烯基的聚硅氧烷，乙烯基含量为1～10％。

本发明的技术方案另一方面提供了一种单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：

1)将白炭黑加入装有上述配方中50～100％的乙烯基硅油的搅拌机中，混合均匀后，升温至150～180℃搅拌1～3h，抽真空后继续搅拌1～3h，最后加入余下的乙烯基硅油混合均匀，既得基胶；

2)将铂催化剂和炔醇类抑制剂加入将上述基胶和含氢硅油、改性添加剂的混合物中，搅匀，抽真空既得所述单组份加成型液体硅橡胶。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，各组分按重量百份计：乙烯基硅油60～95份；白炭黑5～40份；含氢聚硅氧烷1～10份；铂催化剂0.1～0.5份；炔醇类抑制剂0.03～0.2份；改性添加剂1～10份。

根据上述技术方案提供的单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，白炭黑采用分批加入。

本发明中的数字均为近似值，无论有否使用“大约”或“约”等字眼。数字的数值有可能会出现1％、2％、5％、7％、8％、10％等差异。每当公开一个具有N值的数字时，任何具有N+/-1％，N+/-2％，N+/-3％，N+/-5％，N+/-7％，N+/-8％或N+/-10％值的数字会被明确地公开，其中“+/-”是指加或减。

除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，“升温至150～180℃”表示反应温度T的范围为150℃≤T≤180℃。

本发明使用的术语“或”表示备选方案，如果合适的话，可以将它们组合，也就是说，术语“或”包括每个所列出的单独备选方案以及它们的组合。例如，“所述炔醇类抑制剂选自1-乙炔-1-环己醇、丙炔醇、丁炔醇或己炔醇”表示炔醇类抑制剂可以是1-乙炔-1-环己醇、丙炔醇、丁炔醇或己炔醇之中的一种，也可以是其一种以上的组合。

本发明的有益效果：

a)本发明提供的液体硅橡胶，不仅采用了疏水白炭黑作为补强填料，能与其余组份混合更均匀，而且添加高乙烯基含量的聚硅氧烷助剂，合理改善液体硅橡胶的交联方式，增加集中交联点，大幅度地提高液体硅橡胶的抗撕裂强度。

b)本发明配方中填料白炭黑的用量较少，同时所添加的助剂具有稀释作用，所得到的产品粘度低、流动性好、加工性能优异，非常适合工业注射成型。

具体实施方式

以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。实施例中所用的原料均可以通过商业途径获得。

实施例1

将70份黏度为8000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入搅拌机中，再分6次将20份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h，升温至150℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h，最后将剩余的30份乙烯基聚硅氧烷加入搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比为1:1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷的混合物)3份、铂催化剂0.1份、炔醇抑制剂0.05份和乙烯基含量为2％的改性添加剂3份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。

将所得到的液体硅橡胶注射到模具中，170℃下模压10min，制成2mm后的胶片，按照国际标准GBT528-2009测试液体硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率，按照国际标准GBT 529-2008测试液体硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度，测试结果见表1。

实施例2

将80份黏度为16000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入搅拌机中，再分6次将25份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h，升温至160℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h，最后将剩余的20份乙烯基聚硅氧烷加入搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比为2：1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷的混合物)4份、铂催化剂0.2份、炔醇抑制剂0.07份和乙烯基含量为4％的改性添加剂5份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

实施例3

将90份黏度为20000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机中，再分6次将30份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h，升温至170℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h，最后将剩余的10份乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比为3:1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷的混合物)5份、铂催化剂0.3份、炔醇抑制剂0.09份和乙烯基含量为6％的改性添加剂7份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

实施例4

将70份黏度为25000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机中，再分6次将20份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h；升温至180℃搅拌2h后，抽真继续搅拌2h；最后将剩余的30份乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷按1:1的比例配合的含氢硅油6份、铂催化剂0.4份、炔醇抑制剂0.12份和乙烯基含量为8％的改性添加剂3份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

实施例5

将80份黏度为30000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机中，再分6次将25份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h；升温至150℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h；最后将剩余的20份乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比伟2:1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷的混合物)3份、铂催化剂0.5份、炔醇抑制剂0.15份和乙烯基含量为10％的改性添加剂5份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

实施例6

将90份黏度为20000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机中，再分6次将30份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h；升温至160℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h；最后将剩余的10份乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比伟3:1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷的混合物)4份、铂催化剂0.2份、炔醇抑制剂0.1份和乙烯基含量为4％的改性添加剂7份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

实施例7

将80份黏度为20000mPa.s的乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机中，再分6次将30份白炭黑加入，每次加完后搅拌0.5h；升温至170℃搅拌2h后，抽真空继续搅拌2h；最后将剩余的20份乙烯基聚硅氧烷加入行星搅拌机，混合均匀，即得基胶。

取上述制备的基胶100份，分别加入含氢硅油(质量比伟2:1的含氢量0.1％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.7％的侧氢基聚硅氧烷按的混合物)5份、铂催化剂0.3份、炔醇抑制剂0.12份和乙烯基含量为6％的改性添加剂10份，搅拌均匀，抽真空即得所述单组份加成型液体硅橡胶。测试方法同实施例1，测试结果见表1。

表1液体硅橡胶的物理机械性能测试结果

实验组	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7
								硬度	39	44	43	54	43	48	52
拉伸强度/MPa	10.5	10.3	9.5	11.2	8.8	9.6	10.6
								断裂伸长率/％	860	756	760	550	832	742	630
撕裂强度/KN/m	35.8	35	35.6	44.2	38	40	43

Claims

1.一种单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，各组分按重量份计为：

共计100份；

其中所述的含氢聚硅氧烷为含氢量0.05～0.3％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.4～0.8％的侧氢基聚硅氧烷的混合物。

2.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述含氢量0.05～0.3％的端氢基聚硅氧烷和含氢量0.4～0.8％的侧氢基聚硅氧烷的质量比为1～5:1。

3.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述的乙烯基硅油为每个分子中至少含有2个端乙烯基的聚有机硅氧烷，其乙烯基含量为0.08％～0.3％，粘度为2000～50000mPa.S。

4.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述的白炭黑为疏水白炭黑，比表面积为200～400m²/g。

5.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述的铂催化剂中铂含量为200～2000ppm。

6.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述的炔醇类抑制剂选自1-乙炔-1-环己醇、丙炔醇、丁炔醇或己炔醇。

7.根据权利要求1所述的单组份加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述的改性添加剂为含有端乙烯基和侧乙烯基的聚硅氧烷，乙烯基含量为1～10％。

8.一种如权利要求1-7所述的单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，各组分按重量百份计为：乙烯基硅油60～95份；白炭黑5～40份；含氢聚硅氧烷1～10份；铂催化剂0.1～0.5份；炔醇类抑制剂0.03～0.2份；改性添加剂1～10份。

10.根据权利要求8所述的单组份加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述白炭黑采用分批加入。