CN104774466A - 一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法 - Google Patents

一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法 Download PDF

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郑伟利
柯美胜
薛广东
张诚芳
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Abstract

本发明涉及硅橡胶复合加工领域，具体涉及一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法，该硅橡胶胶浆由如下重量份的原料制成：400-600目镁铝水滑石微粉12-15、二茂铁0.2-0.3、硅胶生胶22-25、甲苯20-30、环己烷12-15、甲基丙烯酸甲酯2-4、消泡剂0.1-0.2、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂2260 0.1-0.2、色母料3-5、抗氧剂0.1-0.2、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.3；本发明的硅橡胶胶浆改进了传统硅橡胶的性能，混合浆料粘稠、细腻、无泡，触变性好，便于丝网印刷，硫化后的橡胶层厚度可低至0.05mm，结构紧致平整，易与基材贴附，阻气性好，实现微密封，对气体、油料、液体等流体有优良的密封作用。

Description

一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅橡胶复合加工领域，具体涉及一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法。
背景技术
超薄橡胶层密封技术是指一种制作在骨架(金属片材等)上硫化超薄橡胶体的密封件生产技术。这种产品表面有非常薄的、硫化粘接的橡胶层，在这层硫化橡胶的表面或者边缘制作密封筋，使其对油料、液体等流体产生密封作用，其中的超薄橡胶层装配紧固的可靠性比传统的零件更具优势，在同等扭矩下装配紧固的可靠性更好，失效情况减少，有效的减轻了整体零配件的重量，较之传统的密封件具有显而易见的优势，而研制出性能优良的超薄橡胶层成为保证这种超薄橡胶层密封技术使用性能种至关重要的一个环节。
硅橡胶具有耐高热、耐寒、韧性好、环保等优点在密封件中被广泛采用，然而经过多次的实验结果证实，在制备超薄硅胶层时普通的固体硅胶具有以下的缺点：(1)预成型硅胶件很难控制，摆胶困难，生产效率低，不利于批产化，(2)做出的产品硅胶层厚度超出，不能达到设计要求；使用液体硅胶也有以下缺点：(1)液体硅胶由本体和固化剂两项组成，使用前会混合均匀，需在一定的时间内使用完，不然会固化完成而失去使用价值，(2)超薄橡胶密封技术是需要在橡胶层上做出密封筋的，而一旦其固化完成后就不能对其进行加工了，达不到设计要求，(3)液体硅胶的强度偏低，其对油料、液体等流体的密封作用减弱。因此，为了制备性能优良的超薄厚度的硅橡胶层，需要从原料到工艺上需要做出进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法，这种改性硅橡胶胶浆改进了传统硅橡胶的力学性能和使用性能，易于加工，气密性优良；为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法，其特征在于，所述的硅橡胶胶浆由以下重量份的原料制成：400-600目镁铝水滑石微粉12-15、二茂铁0.2-0.3、硅胶生胶22-25、甲苯20-30、环己烷12-15、甲基丙烯酸甲酯2-4、消泡剂0.1-0.2、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂22600.1-0.2、色母料3-5、抗氧剂0.1-0.2、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.3；
所述的硅橡胶胶浆的制备方法为：
(1)先将镁铝水滑石微粉以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4-5h后冷却至室温，得活化微粉，随后将其与甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷混合研磨分散20-30min后投入环己烷中，搅拌混合50-60min，得混合浆料备用；
(2)将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤(1)所得混合浆料，继续搅拌混合30-40min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。
本发明制备得到的改性硅橡胶胶浆具备以下优点：
(1)、胶浆中掺杂的表面接枝甲基丙烯酸甲酯的镁铝水滑石微尺度填料，预先在环己烷中形成活化均浆，提高了原料间的相容性和反应活性，高效的改善了硅橡胶使用性能，制得的胶浆粘稠、细腻、无泡，触变性好，可采用丝网印刷的方式实现批量化生产。
(2)、胶浆保存周期长，不会因为固化而失去使用价值，丝印残留硅胶可收集重复使用，材料利用率高。
(3)、通过烘烤等方式使甲苯等有机溶剂挥发后不影响硫化过程，可进行再加工。
(4)、硫化后硅胶层厚度可低至0.05mm，结构紧致平整，易与基材贴附，阻气性好，氧气透过率降低了220％，实现微密封，对气体、油料、液体等流体有优良的密封作用。
具体实施方式
实施例
本实施例的胶浆由以下重量份的原料制成：400-600目镁铝水滑石微粉12-15、二茂铁0.2-0.3、硅胶生胶22-25、甲苯20-30、环己烷12-15、甲基丙烯酸甲酯2-4、消泡剂0.1-0.2、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂22600.1-0.2、色母料3-5、抗氧剂0.1-0.2、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.3。
该胶浆的制备方法为：
(1)先将镁铝水滑石微粉以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4-5h后冷却至室温，得活化微粉，随后将其与甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷混合研磨分散20-30min后投入环己烷中，搅拌混合50-60min，得混合浆料备用；
(2)将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤(1)所得混合浆料，继续搅拌混合30-40min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。
本实施例所制得的胶浆形成的0.05mm厚橡胶层的性能测试结果为：
检测项目 检测结果
邵氏硬度(度) 61
扯断强度(MPa) 6.8
断裂伸长率(％) 355
100％定伸强度(MPa) 2.6
压缩永久变形率(22h×175℃) 10.8％
低温测试(-25℃×3min) 无破损
耐油测试(耐903测试，150℃×70h)：
硬度变化(度) -4
扯断强度变化率(％) -6.5％
断裂伸长率变化率(％) -13.5％
体积变化率(％) 6.7％
耐热空气老化测试(175℃×168h)：
硬度变化(度) 3
扯断强度变化率(％) 4.3％
断裂伸长率变化率(％) -9.2％

Claims (2)

1.一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法，其特征在于，所述的硅橡胶胶浆由以下重量份的原料制成：400-600目镁铝水滑石微粉12-15、二茂铁0.2-0.3、硅胶生胶22-25、甲苯20-30、环己烷12-15、甲基丙烯酸甲酯2-4、消泡剂0.1-0.2、双二五硫化剂0.5-1、粘接剂2260 0.1-0.2、色母料3-5、抗氧剂0.1-0.2、乙烯基三甲氧基硅烷0.2-0.3。
2.如权利要求1所述的一种制备超薄密封橡胶层的高阻气性硅橡胶胶浆及其制备方法，其制备方法为：
（1）先将镁铝水滑石微粉以5-8℃/min的升温速率升温至500-600℃，在此条件下焙烧4-5h后冷却至室温，得活化微粉，随后将其与甲基丙烯酸甲酯、乙烯基三甲氧基硅烷混合研磨分散20-30min后投入环己烷中，搅拌混合50-60min，得混合浆料备用；
（2）将硅胶生胶投入甲苯溶液中，搅拌至其完全溶解后，加入步骤（1）所得混合浆料，继续搅拌混合30-40min后加入其它剩余物料，搅拌至物料完全混合均匀即得。
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李国昌等: "水滑石/硅橡胶复合材料的制备及性能", 《高分子材料科学与工程》 *

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