CN105273411A - 一种含钛酸盐组件的硅橡胶材料 - Google Patents

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钱寒东
於玉华
贺炅皓
郭继光
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ZHANGJIAGANG OTSUKA CHEMICAL Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种含钛酸盐组件的硅橡胶材料。这种含钛酸盐组件的硅橡胶材料，所述硅橡胶材料包括如下重量份的原料：硅橡胶100份，钛酸盐1～50份，所述的钛酸盐为纤维状钛酸钾或片状钛酸钾。本发明设计合理，操作简单，不改变硅橡胶混炼胶的加工性能，将一定量经过表面处理的钛酸钾纤维或无表面处理的钛酸钾纤维填充在硅橡胶体系中，硅橡胶制品的拉伸强度提高10％，硅橡胶制品的扯断撕裂强度提高30％-100％；同时可以明显改善胶料的耐高温性能，也可以减少硅橡胶的伸长率，提高硅橡胶挤出制品的挺性。

Description

一种含钛酸盐组件的硅橡胶材料
技术领域
本发明涉及硅橡胶材料技术领域，尤其是一种能提高硅橡胶材料的物料性能和耐热性能的含钛酸盐组件的硅橡胶材料。
背景技术
随着社会工业的发展，对硅橡胶制品的要求也越来越苛刻，如今人们渴望硅橡胶制品，尤其是白色和浅色制品具有更好的扯断强度和抗撕裂性能，具有较好的耐热性能以及良好的加工性能。在市场上有很多用于填充至硅橡胶的填料，普通的矿物填料虽然价格低廉，但其在硅橡胶制品中填充后会较大幅度的降低制品的物理性能，普遍使用的白炭黑在硅橡胶中能得到较好的物理性能，但颗粒状的白炭黑对硅橡胶的撕裂及加工性能提高有限。因此，人们急需一种既能提高硅橡胶材料的物理性能和耐热性能，又不改变混炼胶加工性能的新型补强材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高硅橡胶的拉伸强度，撕裂强度，改善硅橡胶耐高温性能，延长硅橡胶使用寿命的含钛酸盐组件的硅橡胶材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含钛酸盐组件的硅橡胶材料，所述硅橡胶材料包括如下重量份的原料：硅橡胶100份，钛酸盐1～50份，所述的钛酸盐为纤维状钛酸钾或片状钛酸钾。
硅橡胶材料由所述原料经过橡胶加工设备开炼机或者密炼设备混合制成，硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶和/或甲基乙烯基三氟苯基硅橡胶等。硅橡胶包括至少一种上述橡胶。
进一步地，所述的纤维状钛酸钾直径0.2～0.6μm，纤维状钛酸钾长度为2～20μm，呈白色针状结晶。
进一步地，所述的纤维状钛酸钾的主要成分为K2O·8TiO2，或是K2O·6TiO2，或是K2O·4TiO2，纤维状钛酸钾纯度为95％以上
进一步地，所述的纤维状钛酸钾是经过表面硅烷处理的钛酸钾，钛酸钾PH为8～10，钛酸钾真比重为3.4～3.5，钛酸钾熔点为1300℃～5000℃。
进一步地，所述的硫化剂为2,5-二甲基-2,5-双己烷。
本发明的有益效果是：本发明设计合理，操作简单，不改变硅橡胶混炼胶的加工性能，将一定量经过表面硅烷处理的钛酸钾纤维填充在硅橡胶体系中，硅橡胶制品的拉伸强度提高10％，硅橡胶制品的撕裂强度提高30％-100％；同时可以明显改善胶料的耐高温性能，也可以减少硅橡胶的伸长率，提高硅橡胶挤出制品的挺性。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中的硅橡胶混炼胶的加工性能与添加白炭黑的硅橡胶混炼胶相同，通过门尼粘度来表征，采用测试标准ASTMD1646-07；硫化硫变测试采用标准ASTMD5289-2007a；拉伸强度采用测试标准ASTME1225-09；撕裂强度提高采用测试标准ASTMD257-07。所有的测试结果都以参比配方为100基准进行计算：
测试值(相对值)＝试验配方测试值/参比配方测试值×100
实施例1
其中1#为参比配方。
硅胶R401，购自瓦克化学(中国)有限公司。
针状钛酸钾：D102，为表面硅烷处理的针状钛酸钾纤维，购自张家港大塚化学有限公司。
白炭黑：HD115MP，购自无锡确成硅有限公司。
硫化剂双25：购自湖北民和化工有限公司。
将硅橡胶和钛酸钾纤维和硫化剂在开炼机中混合，制得混炼胶，可使用常规的硫化方法，例如在油加热或蒸汽加热或电加热的硫化机中进行，也可以通过挤出或压延设备制作，硫化温度在150～200℃。
由实施例1可以得出：
1.加入钛酸钾纤维后，随着份数增加交联密度增加，硫化速度变化不大，门尼略有上升；
2.添加钛酸钾后，硬度会逐步提高。撕裂强度会大幅度提高，比白炭黑增加的幅度要大很多；
3.添加钛酸钾纤维可以使硅橡胶拉伸强度略有提高，但断裂伸长率有明显的降低。
实施例2
其中1#为参比配方。
硅胶R401，购自瓦克化学(中国)有限公司。
硫化剂双25：购自湖北民和化工有限公司。
针状钛酸钾：D102，为表面硅烷处理的针状钛酸钾纤维，购自张家港大塚化学有限公司。
TF-GW为表面硅烷处理的片状钛酸钾，购自张家港大塚化学有限公司。
白炭黑：HD115MP，购自无锡确成硅有限公司。
将硅橡胶和钛酸钾纤维和过氧化物硫化剂在橡胶开炼机中混合，制得混炼胶，可使用常规的硫化方法，例如在油加热或蒸汽加热或电加热的硫化机中进行，也可以通过挤出或压延设备制作，硫化温度在150～200℃。
由实施例2可以得出：
1.针状钛酸钾和片状钛酸钾对硅橡胶的硫化速度和焦烧时间没有影响。白炭黑能加快硫化速度；
2.针状钛酸钾和白炭黑对硅橡胶的硬度增加接近，片状钛酸钾对硬度增加不大。在撕裂强度方面，针状钛酸钾对硅橡胶的补强效果特别明显,能大幅度增加硅橡胶的抗撕裂性能，远好于白炭黑；
3.针状钛酸钾纤维的加入能提高橡胶的拉伸强度；
4.从高温老化后的拉伸强度变化率来看，添加针状钛酸钾对硅橡胶的耐高温老化有一定提高，硬度变化率有所改善。
根据实施例1和实施例2可以得出，将一定量钛酸钾纤维填充在硅橡胶体系中，不改变硅橡胶混炼胶的加工性能，硅橡胶制品的拉伸强度提高10％，硅橡胶制品的撕裂强度提高30％-100％；同时可以明显改善胶料的耐高温性能，也可以减少硅橡胶的断裂伸长率，提高硅橡胶挤出制品的挺性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种含钛酸盐组件的硅橡胶材料，其特征在于：所述硅橡胶材料包括如下重量份的原料：硅橡胶100份，钛酸盐1～50份，所述的钛酸盐为纤维状钛酸钾或片状钛酸钾。
2.根据权利要求1所述的含纤维状钛酸钾组件的硅橡胶材料，其特征在于：所述的纤维状钛酸钾直径0.2～0.6μm，纤维状钛酸钾长度为2～20μm。
3.根据权利要求1所述的含纤维状钛酸钾组件的硅橡胶材料，其特征在于：所述的纤维状钛酸钾为K2O·8TiO2，或是K2O·6TiO2，或是K2O·4TiO2，或是两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的含纤维状钛酸钾组件的硅橡胶材料，其特征在于：所述的纤维状钛酸钾是无表面处理，或者是经过表面处理的钛酸钾，或者是两者的混合物。
5.根据权利要求1所述的含纤维状钛酸钾组件的硅橡胶材料，其特征在于：所述的表面处理为硅烷、或是钛酸酯、或是铝酸酯、或是锆酸酯、或是两种以上的混合处理。
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