CN105729929A - 一种硅胶tpu复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅胶TPU复合材料及制备方法,包括相互复合连接在一起的硅胶层(1)与TPU薄膜(2)。在离型膜或离型纸上涂覆硅胶,贴合TPU薄膜,进入烘道,在TPU薄膜熔点以下硫化后剥离离型纸或离型膜,即可制得硅胶TPU复合材料。本发明粘接性能好、原料利用率高,同时可用于工业连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅胶TPU复合材料及制备方法,属于有机硅合成革技术领域。
背景技术
硅橡胶具有优异的耐水解、耐污性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,而且使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用,因此得到广泛运用。但由于受到硅胶与材料粘结性的限制,使得硅胶的应用受到了限制。
公开号为CN102357966A的中国专利公开了硅胶表面贴合TPU的方法,专利中提及在硅胶模具中将硅胶与TPU通过热压的方式熔接为一体,此方式不仅产量低而且热压过程中硅胶和TPU易流失,导致原料利用低的同时TPU的厚度也会降低,复合材料因TPU厚度降低而粘结性下降。
发明内容
本发明针对上述问题的不足,提出一种粘接性能好、原料利用率高的硅胶TPU复合材料及制备方法。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是:
一种硅胶TPU复合材料,包括相互复合连接在一起的硅胶层(1)与TPU薄膜(2)。
优选的:所述硅胶层(1)的厚度在0.01~10mm。
优选的:所述TPU薄膜(2)为熔点在50℃以上的TPU薄膜制成。
优选的:所述硅胶层(1)通过硅胶原料复合在TPU薄膜(2)上形成,且所述硅胶原料各组分按重量配比如下:
乙烯基聚二甲基硅氧烷40~70份
填料20~60份
铂系催化剂(以Pt计)0.00001~2份
抑制剂0.0001~0.1份
含氢硅油1~10份
色膏0~10份
其中,所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为至少含有两个乙烯基在链端或链侧与硅原子直接相连的聚二甲基硅氧烷。
所述填料为白炭黑、有机硅树脂、硅微粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、石墨烯中的一种或两种以上的混合物。
所述铂系催化剂为氯铂酸异丙醇溶液、氯铂酸四氢呋喃溶液、氯铂酸-1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基-环四硅氧烷、氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种,所述铂系催化剂中Pt原子的含量为100~500000ppm。
所述抑制剂为甲基丁炔醇、乙炔基环己醇、含炔基的马来酸或其衍生物、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种以上的混合物。
所述含氢硅油为至少三个氢原子直接与硅相连接的聚二甲基硅氧烷,氢原子含量为0.1~1.6%。
所述色膏是以乙烯基聚二甲基硅氧烷为分散介质的各种颜料。
优选的:所述含氢硅油的氢原子含量0.75~1.6%。
优选的:所述铂系催化剂中Pt原子在整个胶料中的含量为9ppm以上,当所用铂系催化剂浓度为3000ppm时,优选的铂系催化剂添加量为0.3-2份;
一种硅胶TPU复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将各组分按重量配比配好硅胶原料,将配好的硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上,将涂覆好硅胶原料的离型纸或离型膜在80~150℃温度下硫化1~30分钟,得到固化的硅胶层。
步骤2,在将配好的硅胶原料涂覆于固化后的硅胶层上,将涂覆好硅胶原料的硅胶层在80~150℃温度下硫化1~30分钟。
步骤3,重复步骤2,直至离型纸或离型膜上的硅胶层总厚度达到预期的胶层厚度。
步骤4,将配好的硅胶原料涂覆于步骤3得到的已固化的硅胶层上,将TPU薄膜贴合在硅胶层上,贴合好TPU薄膜的硅胶层在80~150℃温度下硫化1~30分钟,硫化完之后剥离离型纸或离型膜,即可制得硅胶TPU复合材料。
优选的:所述步骤1中硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上的涂覆厚度控制在0.01~0.30mm。所述步骤2中将配好的硅胶原料涂覆于固化后的硅胶层上的涂覆厚度控制在0.01~0.30mm。所述步骤4中配好的硅胶原料涂覆于得到的已固化的硅胶层上的涂覆厚度为0.01~0.1mm。
本发明的硅胶TPU复合材料及制备方法,相比现有技术,具有以下有益效果:
1.本发明在离型膜或离型纸上涂覆硅胶,贴合TPU薄膜,进入烘道,在TPU薄膜熔点以下硫化后剥离离型纸或离型膜,即可制得硅胶TPU复合材料,该制备方法可以进行连续工业化生产,同时硅胶表面可以形成一些特定的优美纹路图案。
2.采用液体硅胶在离型纸或离型膜上层层叠加、硫化的方式,原料几乎无流失。
3.硅胶硫化温度在TPU熔点以下,使得TPU不会液化而被挤压流失,复合材料的粘结性也不会下降。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明一个优选实施例的结构示意图,以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
实施例1
一种硅胶TPU复合材料,如图1所示,包括相互复合连接在一起的硅胶层1与TPU薄膜2。所述硅胶层1的厚度在0.01~10mm。所述TPU薄膜2为熔点在50℃以上的TPU薄膜制成。
所述硅胶层1通过硅胶原料复合在TPU薄膜2上形成,且所述硅胶原料的组分有:
乙烯基聚二甲基硅氧烷,填料,铂系催化剂,抑制剂,含氢硅油,色膏,色膏根据所需颜色而定。
具体的硅胶原料采用的成分和分重量如下:
乙烯基聚二甲基硅氧烷采用10000mpa.s端乙烯基硅油:67.6g,经试验证明,乙烯基聚二甲基硅氧烷只要为至少含有两个乙烯基在链端或链侧与硅原子直接相连的聚二甲基硅氧烷,其得到的效果与本实施例的10000mpa.s端乙烯基硅油效果一样。
填料采用白炭黑A200:25g,也可以采用其他填料,如有机硅树脂、硅微粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、石墨烯中的一种或两种以上的混合物,其效果与白炭黑A200效果一样。
铂系催化剂采用Pt含量为3000ppm氯铂酸异丙醇溶液0.3g,铂系催化剂可采用Pt原子的含量为100~500000ppm的氯铂酸四氢呋喃溶液、氯铂酸-1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基-环四硅氧烷、氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种,只要铂系催化剂中Pt原子在整个胶料中的含量为9ppm以上,其达到的效果与Pt含量为3000ppm氯铂酸异丙醇溶液一样。
抑制剂采用甲基丁炔醇0.1g,也可以采用其他抑制剂,如乙炔基环己醇、含炔基的马来酸或其衍生物、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种以上的混合物,其达到的效果与甲基丁炔醇效果一样
含氢硅油采用含氢量为0.75%的聚二甲基硅氧烷2g,含氢硅油只要采用至少三个氢原子直接与硅相连接的聚二甲基硅氧烷,其中,其氢原子含量为0.1~1.6%,则其能达到与含氢量为0.75%的聚二甲基硅氧烷的效果,优选的,所述含氢硅油的氢原子含量0.75~1.6%
色膏(黑色),5g。色膏采用的是以乙烯基聚二甲基硅氧烷为分散介质的颜料。
制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将各组分按重量配比配好硅胶原料,将配好的硅胶原料涂覆于离型纸上,或者将离型纸采用为离型膜,涂覆厚度控制在0.05mm,在本发明的另一实施例中,硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上的涂覆厚度控制在0.01mm,在本发明的又另一实施例中,硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上的涂覆厚度控制在0.30mm,将涂覆好硅胶原料的离型纸在120℃温度下硫化5分钟,得到固化的硅胶层,在本发明的另一实施例中,将涂覆好硅胶原料的离型纸在80℃温度下硫化30分钟,在本发明的又另一实施例中,将涂覆好硅胶原料的离型纸在150℃温度下硫化1分钟。
步骤2,在将配好的硅胶原料涂覆于固化后的硅胶层上,将涂覆好硅胶原料的硅胶层在120℃温度下硫化5分钟。或者将涂覆好硅胶原料的硅胶层在80温度下硫化30分钟。或者将涂覆好硅胶原料的硅胶层在150℃温度下硫化1分钟。
步骤3,重复步骤2,直至离型纸或离型膜上的硅胶层总厚度达到预期的胶层厚度。
步骤4,将配好的硅胶原料涂覆于步骤3得到的已固化的硅胶层上,配好的硅胶原料涂覆于得到的已固化的硅胶层上的涂覆厚度为0.05mm,在本发明的另一实施例中,配好的硅胶原料涂覆于得到的已固化的硅胶层上的涂覆厚度为0.01mm,在本发明的又另一实施例中,配好的硅胶原料涂覆于得到的已固化的硅胶层上的涂覆厚度为0.30mm,将TPU薄膜贴合在硅胶层上,贴合好TPU薄膜的硅胶层在120℃温度下硫化10分钟,在本发明的另一实施例中,贴合好TPU薄膜的硅胶层在80℃温度下硫化30分钟,在本发明的又另一实施例中,贴合好TPU薄膜的硅胶层在150℃温度下硫化1分钟,硫化完之后剥离离型纸或离型膜,即可制得硅胶TPU复合材料。
实施例2~13和各比较例与实施例1的制备步骤相同,原料配比不同。统计各个实施例和比较例的具体各组分重量和内聚破坏率如下表1所示:
表1
表1说明了上述实施例和比较例具体呈现了本发明的可实现性,并着重就原料中铂金含量和含氢硅油的含氢量对TPU的粘结性影响展开了对比实验。
从以上实施例和比较例对比结果可看出:1.原料中铂系催化剂的含量在整个胶料中的含量为9ppm以上。2.原料中含氢硅油中的含氢量应在0.75%以上。
说明,本表中乙烯基聚二甲基硅氧烷采用的是10000mpa.s端乙烯基硅油,填料为白炭黑A200,铂金催化剂中Pt原子的含量为3000ppm,抑制剂采用采用的是甲基丁炔醇,色膏为黑色的色膏。
上面结合附图所描述的本发明优选具体实施例仅用于说明本发明的实施方式,而不是作为对前述发明目的和所附权利要求内容和范围的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本发明技术和权利保护范畴。
Claims (9)
1.一种硅胶TPU复合材料,其特征在于:包括相互复合连接在一起的硅胶层(1)与TPU薄膜(2)。
2.根据权利要求1所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述硅胶层(1)的厚度在0.01~10mm。
3.根据权利要求1所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述TPU薄膜(2)为熔点在50℃以上的TPU薄膜制成。
4.根据权利要求1所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述硅胶层(1)通过硅胶原料复合在TPU薄膜(2)上形成,且所述硅胶原料各组分按重量配比如下:
其中,所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为至少含有两个乙烯基在链端或链侧与硅原子直接相连的聚二甲基硅氧烷;
所述填料为白炭黑、有机硅树脂、硅微粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、石墨烯中的一种或两种以上的混合物;
所述铂系催化剂为氯铂酸异丙醇溶液、氯铂酸四氢呋喃溶液、氯铂酸-1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基-环四硅氧烷、氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷中的一种,且铂系催化剂中Pt原子的含量为100~500000ppm;
所述抑制剂为甲基丁炔醇、乙炔基环己醇、含炔基的马来酸或其衍生物、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种以上的混合物;
所述含氢硅油为至少三个氢原子直接与硅相连接的聚二甲基硅氧烷,氢原子含量为0.1~1.6%;
所述色膏是以乙烯基聚二甲基硅氧烷为分散介质的各种颜料。
5.根据权利要求4所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述含氢硅油的氢原子含量0.75~1.6%。
6.根据权利要求4所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述铂系催化剂中Pt原子在整个硅胶原料中的含量为9ppm以上。
7.根据权利要求4所述的硅胶TPU复合材料,其特征在于:所述铂系催化剂中Pt原子的浓度为3000ppm时,所述铂系催化剂添加量为0.3-2份。
8.一种基于权利要求1至7任一所述的硅胶TPU复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将各组分按重量配比配好硅胶原料,将配好的硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上,将涂覆好硅胶原料的离型纸或离型膜在80~150℃温度下硫化1~30分钟,得到固化的硅胶层;
步骤2,在将配好的硅胶原料涂覆于固化后的硅胶层上,将涂覆好硅胶原料的硅胶层在80~150℃温度下硫化1~30分钟;
步骤3,重复步骤2,直至离型纸或离型膜上的硅胶层总厚度达到预期的胶层厚度;
步骤4,将配好的硅胶原料涂覆于步骤3得到的已固化的硅胶层上,将TPU薄膜贴合在硅胶层上,贴合好TPU薄膜的硅胶层在80~150℃温度下硫化1~30分钟,硫化完之后剥离离型纸或离型膜,即可制得硅胶TPU复合材料。
9.根据权利要求6所述的硅胶TPU复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中硅胶原料涂覆于离型纸或离型膜上的涂覆厚度控制在0.01~0.30mm;所述步骤2中将配好的硅胶原料涂覆于固化后的硅胶层上的涂覆厚度控制在0.01~0.30mm;所述步骤4中配好的硅胶原料涂覆于得到的已固化的硅胶层上的涂覆厚度为0.01~0.1mm。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |