CN104725862A - 一种耐高温硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种耐高温硅橡胶，按重量份计，其包括以下成分，硅橡胶生胶90～100份；气相白炭黑35～55份；硅藻土20～30份；氢氧化铝30～60份；氧化铁红8～12份；羟基清除剂1～5份；以铂计算的铂化合物0.00001～10份；硫化剂3～10份。本发明的优点是材料成本低廉，短期内可耐300℃以上高温，阻燃效果较好，同时制备步骤简便，易于加工。

Description

一种耐高温硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法。

背景技术

在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者，它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒等特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时仍不失原有的强度和弹性，同时，硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。正由于硅橡胶具有这些优异的性能，因此其在家用电器、办公用品、机械、船舶及地下建筑领域中的应用越来越广泛。但是硅橡胶本身易燃，因此也在一定程度上限制了其在电子电气、汽车和航空航天等领域的应用，因此有必要对硅橡胶进行改性，增强其耐高温性能，以扩大其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种成本低廉，易于加工，阻燃性能强的耐高温硅橡胶及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种耐高温硅橡胶，按重量份计，其包括以下成分，

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

根据权利要求1所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：按重量份计，其由以 下成分组成，

所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶，其乙烯基含量为0.1～0.3mol％。

所述羟基清除剂为六甲基二硅氮烷。

所述铂化合物选自二氧化铂、氯铂酸、氢氧化铂和硫化铂中的一种或若干种，同时其含铂量在1ppm至1000ppm之间。

所述硫化剂为双二五硫化剂。

一种本发明所述的耐高温硅橡胶的制备方法，其包括如下步骤：

1)将所述硅橡胶生胶、所述气相白炭黑、以及所述硅藻土加入捏合机内搅拌混炼5～10分钟，使其充分混合；2)对步骤1)中的捏合机进行抽真空，并且加热，其中真空度保持在-0.1～-0.01MPa，温度保持在150～200℃；3)将所述氢氧化铝、所述氧化铁红、以及所述羟基清除剂加入步骤2)的捏合机中继续搅拌，搅拌时间为30～60分钟；4)再将所述铂化合物加入步骤3)的捏合机中继续搅拌混炼，搅拌时间10～15分钟；5)将步骤4)的团状硅橡胶从捏合机中取出，并冷却，使其恢复常温；6)将冷却后的团状硅橡胶加入硫化机内，添加所述硫化剂，在室温条件下，硫化10～20分钟；7)包装出品。

相比于现有技术，本发明的优势在于：揭示了一种耐高温硅橡胶，其成分包括硅橡胶生胶、气相白炭黑、硅藻土、氢氧化铝、氧化铁红、羟基清除剂、铂化合物以及硫化剂；本发明的优点是材料成本低廉，较长时间内可耐300℃以上高温，阻燃效果较好，同时制备步骤简便，易于加工。

具体实施方式

以下结合较佳实施例对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

一种耐高温硅橡胶，按重量份计，其包括以下成分，

甲基乙烯基硅橡胶是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成，少量不饱和乙烯基的引入能使得硫化工艺及成品性能，特别是耐热老化性和高温抗压缩变形有很大改进，并且甲基乙烯基硅氧烷单元的含量对硫化作用和硫化胶耐热性有很大影响，含量过少则作用不显著，含量过大会降低硫化胶的耐热性。因此，本实施例中硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基含量为0.3mol％。

白炭黑能满足硅橡胶白色或半透明的需要，同时具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能。

硅藻土的PH值呈中性，且无毒，能明显增强硅橡胶的刚性和强度，沉降体积达95％，并可提高硅橡胶的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能。

氢氧化铝是橡胶及塑料生产中常用的无机阻燃剂，对提高硅橡胶的阻燃性的效果十分明显。

经硅烷偶联剂表面处理后的氧化铁红作耐热添加剂，其在硅橡胶中的分散性高，有效地发挥其吸附氧化活性物质的作用。

羟基清除剂为六甲基二硅氮烷，六甲基二硅氮烷可以消除硅橡胶中残余的羟基及水分，避免硅橡胶主链发生解扣式降解，从而提高了硅橡胶的耐热性，

铂化合物选自二氧化铂、氯铂酸、氢氧化铂和硫化铂中的一种或若干种，同时其含铂量在1ppm至1000ppm之间，本实施例中，铂化合物为氯铂酸，其含铂量为300ppm。氯铂酸是一种有效的阻燃剂，其用量越大，阻燃效果越好，而且基本不影响硅橡胶的拉伸强度。

硫化剂为双二五硫化剂，其能显著改善关联性能，提高耐热性，适用于高温硫化体系，降低压缩永久变形十分明显，还能减少过氧化物的用量。

本发明的耐高温硅橡胶的制备方法，其包括如下步骤：

1)按重量百分比计，将硅橡胶生胶100份、气相白炭黑50份、以及硅藻土25份加入捏合机内搅拌混炼7分钟，使其充分混合；

2)对步骤1)中的捏合机进行抽真空，并且加热，其中真空度保持在 -0.1MPa，温度保持在180℃；

3)按重量百分比计，将氢氧化铝55份、氧化铁红10份、以及羟基清除剂3份加入步骤2)的捏合机中继续搅拌，搅拌时间为40分钟；

4)按重量百分比计，再将铂化合物1份加入步骤3)的捏合机中继续搅拌混炼，搅拌时间10分钟；

5)将步骤4)的团状硅橡胶从捏合机中取出，并冷却，使其恢复常温；

6)将冷却后的团状硅橡胶加入硫化机内，添加所述硫化剂，在室温条件下，硫化10～20分钟；

7)包装出品。 

综上所述，本实施例的硅橡胶经300℃*26h热老化后，其拉伸强度、扯断伸长率及硬度的变化率均小于10％，说明本实施例的硅橡胶短期内可耐300℃以上高温，阻燃效果较好，同时材料成本低廉，制备步骤简便，易于加工。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐高温硅橡胶，其特征在于：按重量份计，其包括以下成分，

2.根据权利要求1所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：按重量份计，其由以下成分组成，

3.根据权利要求1或2所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶，其乙烯基含量为0.1～0.3mol％。

4.根据权利要求1或2所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：所述羟基清除剂为六甲基二硅氮烷。

5.根据权利要求1或2所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：所述铂化合物为二氧化铂、氯铂酸、氢氧化铂和硫化铂中的一种或多种组合，同时其含铂量在1ppm至1000ppm之间。

6.根据权利要求1或2所述的耐高温硅橡胶，其特征在于：所述硫化剂为双二五硫化剂。

7.根据权利要求1或2所述的耐高温硅橡胶的制备方法，其特征在于其包括如下步骤：

1)将所述硅橡胶生胶、所述气相白炭黑、以及所述硅藻土加入捏合机内搅拌混炼5～10分钟，使其充分混合；

2)对步骤1)中的捏合机进行抽真空，并且加热，其中真空度保持在0.1～0.01MPa，温度保持在150～200℃；

3)将所述氢氧化铝、所述氧化铁红、以及所述羟基清除剂加入步骤2)的捏合机中继续搅拌，搅拌时间为30～60分钟；

4)再将所述铂化合物加入步骤3)的捏合机中继续搅拌混炼，搅拌时间10～15分钟；

5)将步骤4)的团状硅橡胶从捏合机中取出，并冷却，使其恢复常温；

6)将冷却后的团状硅橡胶加入硫化机内，添加所述硫化剂，在室温条件下，硫化10～20分钟；

7)包装出品。