CN104893308A - 一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷化硅橡胶，其由以下重量份数的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶50～68 份、二氧化硅20～35份、羟基硅油3～8份、微米氢氧化铝15～25份、纳米氢氧化铝5～12份、瓷化粉20～45份、偶联剂1～8份、脱模剂 0.2 ～0.5份、紫外线吸收剂1～3份、催化剂3～10份、2-硫醇基咪唑啉2～5份、阻燃剂5～12份、1, 3-二乙炔基四甲基二硅氧烷 6～10份。还公布了其制备方法，本发明在保持硅橡胶机械性能的条件下，还具备高耐电性、阻燃性和抗紫外线性。

Description

一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法

技术领域

    本发明属于橡胶材料技术领域，具体是一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

将硅橡胶应用于输电线路、宇航、机械部件及电子电气等领域时，由于经常需要在高压、高温、发热、放电的条件下工作，因而对硅橡胶在阻燃性能和耐电性上有较高的要求，同时现有的硅橡胶不能耐紫外线，长期暴露于紫外线下容易变性，不适合于在紫外线环境下长期使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷化硅橡胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种陶瓷化硅橡胶，其由以下重量份数的原料制成 ：甲基乙烯基硅橡胶 55份、二氧化硅28份、羟基硅油6份、微米氢氧化铝20份、纳米氢氧化铝11份、瓷化粉23份、偶联剂4份、脱模剂 0.5份、紫外线吸收剂2.2份、催化剂5份、2-硫醇基咪唑啉3份、阻燃剂7份、1, 3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷9份。

优选地，所述的二氧化硅为气相二氧化硅。

优选地，所述的微米氢氧化铝的平均粒径为5～10微米；所述的纳米氢氧化铝的平均粒径在 30～80纳米。

优选地，所述的偶联剂为KH-570、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

优选地，所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并 三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂和受阻胺类紫外 线吸收剂的一种或一种以上的混合物。

一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括以下加工步骤：

1）将甲基乙烯基硅橡胶、二氧化硅、偶联剂在真空捏合机中捏合 5 分钟；

2）将羟基硅油分5次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌；

3）再加入微米氢氧化铝、纳米氢氧化铝、脱模剂、紫外线吸收剂、催化剂、2-硫醇基咪唑啉、阻燃剂、1，3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到180℃，热炼120分钟，然后抽真空至真空度为-0.05MPa；

4）将瓷化粉加入捏合机，混炼均匀，形成团状的陶瓷化橡胶；

5）将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通5次，最后在滤胶机上进行过滤， 即得到所述陶瓷化硅橡胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是一种新型的高分子复合材料，易于加工，生产成本低，在常温下无毒、无味，具有很好的柔软性和弹性，具备普通硅橡胶的特性，在接触火焰时能够烧蚀转化成陶瓷状的壳体，而不是被烧成粉状灰烬，该陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而保护被烧的物体不受损坏，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬；采用微米和纳米氢氧化铝耐电痕填料共混，将微-纳米的耐电痕填料以适当体积比和合适的工艺与硅橡胶复合，形成了特殊的界面中间相，即复合材料的显微结构和致密性分别获得明显的改善和提高 ,保持其机械性能，又具备高耐电性；1, 3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷除了硅氧基团具有良好的热和氧化稳定性及憎水性外， 同时二乙炔基能进行热反应和或光化学反应而形成具有韧性的含共轭网络的交联聚合物， 这种聚合物与硅橡胶共混具有极佳的热氧化稳定性和阻燃性；本发明通过在硅橡胶生胶中添加若干种无机填料，通过各种无机填料和硅橡胶生胶的协效阻燃作用，使得本发明制得的陶瓷化硅橡胶具有很高的阻燃性能，同时添加的填料不会影响硅橡胶的其他机械性能；本发明通过加入紫外线吸收剂而具有良好的抗紫外线性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

一种陶瓷化硅橡胶，其由以下重量份数的原料制成 ：甲基乙烯基硅橡胶 55份、二氧化硅28份、羟基硅油6份、微米氢氧化铝20份、纳米氢氧化铝11份、瓷化粉23份、偶联剂4份、脱模剂 0.5份、紫外线吸收剂2.2份、催化剂5份、2-硫醇基咪唑啉3份、阻燃剂7份、1, 3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷9份。

所述的二氧化硅为气相二氧化硅。

所述的微米氢氧化铝的平均粒径为5～10微米；所述的纳米氢氧化铝的平均粒径在 30～80纳米。

所述的偶联剂为KH-570、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并 三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂和受阻胺类紫外 线吸收剂的一种或一种以上的混合物。

一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，包括以下加工步骤：

1）将甲基乙烯基硅橡胶、二氧化硅、偶联剂在真空捏合机中捏合 5 分钟；

2）将羟基硅油分5次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌；

3）再加入微米氢氧化铝、纳米氢氧化铝、脱模剂、紫外线吸收剂、催化剂、2-硫醇基咪唑啉、阻燃剂、1，3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到180℃，热炼120分钟，然后抽真空至真空度为-0.05MPa；

4）将瓷化粉加入捏合机，混炼均匀，形成团状的陶瓷化橡胶；

将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通5次，最后在滤胶机上进行过滤，即得到所述陶瓷化硅橡胶。

Claims (7)

1. 一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，其由以下重量份数的原料制成 ：甲基乙烯基硅橡胶 50～68 份、二氧化硅20～35份、羟基硅油3～8份、微米氢氧化铝15～25份、纳米氢氧化铝5～12份、瓷化粉20～45份、偶联剂1～8份、脱模剂 0.2 ～0.5份、紫外线吸收剂1～3份、催化剂3～10份、2-硫醇基咪唑啉2～5份、阻燃剂5～12份、1, 3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷 6～10份。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，其由以下重量份数的原料制成 ：甲基乙烯基硅橡胶 55份、二氧化硅28份、羟基硅油6份、微米氢氧化铝20份、纳米氢氧化铝11份、瓷化粉23份、偶联剂4份、脱模剂 0.5份、紫外线吸收剂2.2份、催化剂5份、2-硫醇基咪唑啉3份、阻燃剂7份、1, 3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷9份。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述的二氧化硅为气相二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述的微米氢氧化铝的平均粒径为5～10微米；所述的纳米氢氧化铝的平均粒径在 30～80纳米。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述的偶联剂为KH-570、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷化硅橡胶，其特征在于，所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类紫外线吸收剂、苯酮类紫外线吸收剂、苯并 三唑类紫外线吸收剂、取代丙烯腈类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂和受阻胺类紫外 线吸收剂的一种或一种以上的混合物。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种陶瓷化硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下加工步骤：

1）将甲基乙烯基硅橡胶、二氧化硅、偶联剂在真空捏合机中捏合 5 分钟；

2）将羟基硅油分5次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌；

    3）再加入微米氢氧化铝、纳米氢氧化铝、脱模剂、紫外线吸收剂、催化剂、2-硫醇基咪唑啉、阻燃剂、1，3- 二乙炔基四甲基二硅氧烷，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到180℃，热炼120分钟，然后抽真空至真空度为-0.05MPa；

4）将瓷化粉加入捏合机，混炼均匀，形成团状的陶瓷化橡胶；

    5）将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通5次，最后在滤胶机上进行过滤， 即得到所述陶瓷化硅橡胶。