CN105131606A - 一种提高硅胶耐热性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高硅胶耐热性的方法，硅橡胶的高温破坏主要是因为主链的成环降解和有机侧基的热氧化作用，因此，具有抗氧化作用的抗氧化剂添加到硅胶中可以改善硅橡胶的抗氧化性，提高其热性能。首先用醇与酰胺进行配比，添加到硅胶的制作过程中，醇是指乙醇和丙醇，其与酰胺的配比为体积比1∶15～22。然后制取硅胶，取107胶与二氧化硅的摩尔量比是20∶3，两者混合均匀，加入一定量的交联剂KH-CL，接下来把配好的醇与酰胺混合物添加到107胶与二氧化硅混合物中，充分将这些混合物调匀，对搅拌后的混合物进行超声真空脱泡，再将其完全硫化。制备好的硅胶中，经过测试比传统的硅胶耐热性能提高近40％。

Description

一种提高硅胶耐热性的方法

技术领域

本发明涉及硅胶制造与应用领域，特别涉及一种提高硅胶耐热性的方法。

背景技术

随着经济的持续高速发展，我国橡胶需求量迅速增加，现已成为世界最大的橡胶消费市场。据报道，2011年，非轮胎橡胶需求量将赶上用于制造轮胎的橡胶需求量。橡胶材料具有粘弹性、耐磨性、耐水性、气密性等诸多重要的特性，然而缺乏刚度。借助于粘接技术可将金属与橡胶结合成有着不同结构和不同特性的复合体系，这是材料领域的一场革命。橡胶与金属的粘接复合体系应用领域极其广泛，如：航空航天、汽车工业、机械制造业、建筑工业、电子工业等。决定金属与橡胶粘接复合体系性能的因素包括：橡胶的配合、结构设计、橡胶加工、补强材料及粘接技术等。随着技术进步，对金属一橡胶胶粘剂的性能，诸如耐热、耐候、耐久、耐药品、耐海水性能等要求也越来越强。

镀黄铜法是通过电化学法将铜和锌的合金镀在金属表面，然后与生橡胶粘贴硫化而实现粘接。其机理主要是胶料中的硫磺和镀层中的铜反应，同时硫磺与橡胶起交联反应，形成硫桥使橡胶分子链与铜结合，从而牢固地粘接在一起，其界面层厚度可达10000nm。影响粘接效果的关键因素。除橡胶配方外，还与镀层中铜的浓度和结晶结构有关。该方法的优点是几乎所有的金属都可以通过电镀并形成金属与橡胶的牢固粘接。缺点是较大金属部件镀制困难、镀铜半成品不宜长期存放、成品在电解质溶液中使用时黄铜易被侵蚀甚至脱层以及耐疲劳性能差。至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。

中国橡胶生产机械化的发展.经历了从无到有、从有到优、从人工开垦到机械耕作、从砍割胶到低频高效采胶、从低效传统手T操作到机械化管理，已见证了现代橡胶产业发展史近60多年的风雨历程。随着农业机械化发展水平日益提高和完善。要适应农业产业化、现代化的要求，机械化在橡胶产业中的应用面临更好的发展机遇，并提出了更高的要求。

由于机械化技术渐趋成熟.胶圆建设从作业机械化推动育苗设施化、胶圆生态化和施肥精准化，成为当前发展的主方向。从生产环节上看，前10年时间，机械化开垦胶园全面普及，工作效率得到极大提高。胶园作业已大面积使用割草机、微耕机、施肥机和灌溉机械。橡胶育种设施设备日益先进，产品储运高效流畅。大型化的集中加工设备促进了橡胶加工产品一致性、稳定性。大大提高了初加工产品质量。目前，开垦、育种、田管、产品储运加工等机械化技术的全面提高。为胶园全程机械化的发展开辟了道路，也为今后进一步开发种植、采胶等机械化技术与装备提供了启示和支撑。

提高橡胶生产机械化水平，可大大提高作业效率，有效地减轻人劳动强度，从而提高企业经济效益，推动天然橡胶产业的升级，提升我国橡胶产

业在国际上的地位。加快发展我国橡胶生产机械化，既要提高现有机械化装备水平.也要解决橡胶生产中的割胶、收胶和种植等作业工序中的机械化问题。

1、坚持推行现代农机效能最大化

首先是思想观念要彻底转变。摆脱传统手工操作的依赖性。企业发展要本着创新求变的积极态度。寻求一切可以利用的现代机械，为橡胶生产工作探索更多更新的路子。二是开阔视野，扩大现代机械在橡胶生产领域上的使用。不容置疑：农业机械突破了人畜所不能承担的生产规模、生产效率限制.改善了农业生产条件，实现了人畜所不能达到的现代农艺技术要求。中园橡胶产业发展史经历了沉重的人工操作.进入到现代化社会。需要拼弃一切守旧、低效的耕作方式，在全领域上实现现代机械化。三是发挥专业队伍、园区拉动、典型示范等作用，加快机械化在橡胶产业中的发展速度。四是围绕提升农机装备科技含量，加快新型农业机械发展。橡胶产业是特种农业生产经营行业，国家对橡胶产业的扶持政策充分突出其产业地位的重要性，橡胶产业现代机械化需要向“大、高、新、特、优”农业机械类型发展.才能更好地发挥机械效能和提高工作效率。

2、突破制约橡胶生产机械化发展的瓶颈

当前制约橡胶产业机械化发展的瓶颈主要是割胶生产机械化未能有效突破。胶刀还需要人工去磨。割胶还需要人工去割。胶水尚需手工收集，虽然低频高效割胶制度已取得较好的推广应用效果.但毕竟还是手工操作，和高速发展的当今社会要求不相适应。因此，研制或使用机械磨刀机、换刀片式的割胶刀已提上了办事日程或始见端倪。当橡胶经济效益远高于研制和推广应用成本的时候，机械化割胶不是不可能实现的。要研制割胶机械和降低这种成本。这需要有关研究单位重点攻克。机械化收胶水代替手工收胶水更是一件容易的事。虹吸式或舔刮式收胶机的问世将是代替手工收胶水的主流方向。另外，只要胶同环境许可，比如平坦胶同或胶同带面耕耘合适、种植规模设计合理。就可机械化种植。

3、建橡胶生产机械化发展的长效机制

橡胶产业是国家一项重要产业。构建橡胶生产机械化发展的长效机制需要政府发挥好扶持、引导、推动、规范的作用。关键要解决企业或农户“买得起、用得好、有效益”的问题。“买得起”就是要加大农机具购置补贴等政策的扶持力度。解决单位购买力不足和资金筹措困难等问题。“用得好”就是要提高农机产品的可靠性、适应性和安全性。加强农机化技术推广、教育培训和安全监理。让使用单位安全放心地使用农机。“有效益”就是要积极培育农机作业市场，发展壮大市场主体。加强组织协调和引导服务，提高机具利用率和使用者的经济效益。提高机械化装备水平，推动橡胶产业发展。不是一朝一夕的事，牵涉到政府、企业、科研单位和其他组织机构和个人。但是作为以橡胶为主业的企业来说，出谋划策是首要工作，机械化发展道路虽有曲折，但前景是光明的，在现代农业浪潮的推动下，橡胶生产全程机械化装备水平的提高，其蓝图和实景都应该是丰富多彩的。

所谓橡胶工业，在国际上主要是指以橡胶等弹性体为主料，混入炭黑一类补强副料，并且添加多种功能性助剂。同时结合以纤维、金属等材料作为支撑骨架。经过成型加工和硫化而制成橡胶制品的工业。橡胶工业为区别于作为原料的天然橡胶和合成橡胶业。近年来又将它称为橡胶加工工业。经济产业中则称为橡胶制品工业。

橡胶制品主要消耗在交通、建筑、工业、科技等领域。其中以对交通和建筑的依赖性最大。随着橡胶工业以轮胎生产为主的趋势日益明显。工业制品及生活等其它橡胶制品相对来说用胶量增长缓慢。2013年，世界橡胶消费将达到2690万吨，主要是由于汽车消费强劲，带动轮胎需求增加。我国作为世界上最大的橡胶市场，到2013年时橡胶需求将占世界的1/3。到2013年，非轮胎行业的橡胶需求将超过轮胎行业。随着工业化水平的提高，非轮胎橡胶制品行业将获得更大的收益。合成橡胶的需求增长率将略高于天然橡胶。

汽车工业作为我国国民经济的支柱产业。发展速度迅猛，市场前景广阔。汽车工业的稳步增长等利好。刺激和拉动橡胶轮胎的需求催生了橡胶产业新一轮更为迅猛的扩产潮。预计今年橡胶生产能力增长速度远大于需求增长速度。市场竞争将愈加激烈。随着人类社会经济文化的进步和发展，各式各样的车辆大量涌现。因而各种类型和规格性能的轮胎也层出不穷，诸如小轿车、客车、货车、工程车和其他各种专用车辆及飞机等。都有自己的专用轮胎品种和规格。近年来又出现高强度和高耐磨性能的钢丝骨架子午胎。使得汽车轮胎的结构性能及质量又上了一个新台阶。

推广应用节能设备技术，例如，低温连续混炼工业技术、充氮高温硫化工艺等。减少在橡胶产品生产过程中的能量消耗，开发全自动化轮胎生产线和技术，以大幅度提高生产效率、降低能耗、提高质量。要大力开展废旧橡胶产品的回收和再生利用，废旧橡胶的利用是橡胶工业循环经济和低碳经济的重要组成部分，对于节约化石资源、保护环境具有重要意义。目前国内的废旧橡胶利用已比较成熟，即以再生胶为主，适度发展胶粉，加快以轮胎大企业为主发展翻新轮胎。特别是动态脱硫再生胶生产工艺路线在世界上处于领先地位，应该充分发挥这一优势。

发明内容

硅胶可用于制备干燥剂、催化剂，以及可用于变形吸附，硅橡胶具有很好的耐热性，具有一般橡胶所不具备的特点，因此其也可用于航天技术等高科技领域，但是随着科学技术的进步，对硅胶的性能要求也越来越高，传统硅胶耐热性不高，本发明的目的在于提出一种提高硅胶耐热性的方法，使得硅胶的耐热性能大大提高，从而使其应用范围增加。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高硅胶耐热性的方法，包括：二氧化硅、107胶、醇、酰胺、交联剂KH-CL。

硅橡胶的高温破坏主要是因为主链的成环降解和有机侧基的热氧化作用，因此，具有抗氧化作用的抗氧化剂添加到硅胶中可以改善硅橡胶的抗氧化性，提高其热性能。首先用醇与酰胺进行配比，添加到硅胶的制作过程中，醇是指乙醇和丙醇，其与酰胺的配比为体积比1∶15～22。然后制取硅胶，取107胶与二氧化硅的摩尔量比是20∶3，两者混合均匀，加入一定量的交联剂KH-CL，接下来把配好的醇与酰胺混合物添加到107胶与二氧化硅混合物中，充分将这些混合物调匀，对搅拌后的混合物进行超声真空脱泡，再将其完全硫化。制备好的硅胶中，经过测试比传统的硅胶耐热性能提高近40％。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

用醇与酰胺进行配比，添加到硅胶的制作过程中，醇是指乙醇和丙醇，其与酰胺的配比为体积比1∶15～22。然后制取硅胶，取107胶与二氧化硅的摩尔量比是20∶3，两者混合均匀，加入一定量的交联剂KH-CL，接下来把配好的醇与酰胺混合物添加到107胶与二氧化硅混合物中，充分将这些混合物调匀，对搅拌后的混合物进行超声真空脱泡，再将其完全硫化。制备好的硅胶制品耐热性能相比传统硅胶制品耐热性能大大提高。

Claims (3)

1.一种提高硅胶耐热性的方法，包括：二氧化硅、107胶、醇、酰胺、交联剂KH-CL，其特征在于，醇是指乙醇和丙醇，其与酰胺的配比为体积比1∶15～22。

2.根据权利要求1所述的一种提高硅胶耐热性的方法，其特征在于，107胶与二氧化硅的摩尔量比是20∶3。

3.根据权利要求1所述的一种提高硅胶耐热性的方法，其特征在于，原料充分调匀后，利用超声真空脱泡，然后进行硫化。