CN107129688A - 一种耐高温抗菌硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温抗菌硅橡胶及其制备方法，基本配方和重量比组成为：硅橡胶30‑40份、耐热剂10‑18份、载银抗菌纤维4‑12份、富勒烯5‑15份、微交联剂2‑8份、偶联剂3‑9份、改性炭黑12‑20份、高沸点填充油15‑25份、抗氧剂1‑5份。本发明的制备方法是将混合均匀后的物料送入密炼机中密炼，然后经开炼机塑炼，即得。本发明制得的耐高温抗菌硅橡胶，力学强度高、弹性和抗菌效果好、耐高温性能优异、可回收利用，适用于卫浴软管、电线电缆等领域。

Description

一种耐高温抗菌硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料领域，尤其涉及一种耐高温抗菌硅橡胶及其制备方法。
背景技术
硅橡胶是一种性能优良的特种橡胶，具有优良的耐热性、绝缘性、耐寒性和介电性等性能，因而得到广泛应用。普通的硅橡胶耐热在200～250℃之间。随着科技的发展，在某些特定的条件下，对硅橡胶的耐热性能提出了更高的要求，尤其是随着航空航天技术的发展，进一步提高硅橡胶的耐热性能有很大的意义。
然而，目前市场上的耐高温硅橡胶虽然具有耐高温功能，但是耐热剂添加量大，导致力学强度变差，且普遍不具有抗菌功能，严重制约了硅橡胶的进一步发展与应用。因此，如果能发明一种高力学强度的耐高温抗菌硅橡胶将大大拓展其应用领域。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种耐高温抗菌硅橡胶,其力学强度高、抗菌效果好、耐高温性能优异、可回收利用。
同时，本发明还提供了一种耐高温抗菌硅橡胶的制备方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 30-40份、耐热剂 10-18份、载银抗菌纤维 4-12份、富勒烯 5-15份、微交联剂 2-8份、偶联剂 3-9份、改性炭黑 12-20份、高沸点填充油 15-25份、抗氧剂 1-5份。
优选的，所述耐热剂为聚酰亚胺粉末，目数为3000目。
优选的，所述载银抗菌纤维为载银甲克素抗菌纤维。
优选的，所述富勒烯为C60、C70中的至少一种。
优选的，所述微交联剂为树枝状聚酯稀土配合物。
优选的，所述偶联剂为丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂。
优选的，所述改性炭黑为偶联剂改性炭黑。
优选的，所述高沸点填充油为沸点高于250℃的硅油。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、微交联剂、高沸点填充油加入高混机，搅拌20~60min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌30~60min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼15-30min，控制温度在155-170℃；然后在120-150℃下塑炼10-20min，出料，即得。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明制备的耐高温抗菌硅橡胶，加入了高熔点的聚酰亚胺作为耐热剂，提高了硅橡胶的耐高温性能。加入了天然抗菌材料载银甲克素抗菌纤维作为抗菌剂，提升了硅橡胶的抗菌效果。加入了富勒烯，由于富勒烯具有很高的强度，可以提高材料的力学强度。加入了树枝状聚酯稀土配合物作为微交联剂，与硅橡胶配位交联，使得硅橡胶可以回收使用。本发明制得的耐高温抗菌硅橡胶，力学强度高、弹性和抗菌效果好、耐高温性能优异、可回收利用，适用于卫浴软管、电线电缆等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 30份、聚酰亚胺粉末 10份、载银甲克素抗菌纤维 4份、C60 5份、树枝状聚酯稀土配合物 2份、丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂 3份、偶联剂改性炭黑 12份、硅油 15份、抗氧剂 1份。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、树枝状聚酯稀土配合物、硅油加入高混机，搅拌20min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌30min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼15min，控制温度在155℃；然后在120℃下塑炼10min，出料，即得。
实施例2
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 40份、聚酰亚胺粉末 18份、载银甲克素抗菌纤维 12份、C70 15份、树枝状聚酯稀土配合物 8份、丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂 9份、偶联剂改性炭黑 20份、硅油 25份、抗氧剂 5份。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、树枝状聚酯稀土配合物、硅油加入高混机，搅拌60min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌60min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼30min，控制温度在170℃；然后在150℃下塑炼20min，出料，即得。
实施例3
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 35份、聚酰亚胺粉末 14份、载银甲克素抗菌纤维 8份、C60 10份、树枝状聚酯稀土配合物 5份、丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂 6份、偶联剂改性炭黑 16份、硅油 20份、抗氧剂 3份。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、树枝状聚酯稀土配合物、硅油加入高混机，搅拌40min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌45min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼20min，控制温度在160℃；然后在135℃下塑炼15min，出料，即得。
实施例4
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 32份、聚酰亚胺粉末 12份、载银甲克素抗菌纤维 5份、C70 7份、树枝状聚酯稀土配合物 3份、丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂 4份、偶联剂改性炭黑 14份、硅油 17份、抗氧剂 2份。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、树枝状聚酯稀土配合物、硅油加入高混机，搅拌25min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌35min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼15min，控制温度在170℃；然后在120℃下塑炼20min，出料，即得。
实施例5
一种耐高温抗菌硅橡胶，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 38份、聚酰亚胺粉末 16份、载银甲克素抗菌纤维 10份、C60 13份、树枝状聚酯稀土配合物 6份、丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂 7份、偶联剂改性炭黑 18份、硅油 23份、抗氧剂 4份。
上述的耐高温抗菌硅橡胶，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、树枝状聚酯稀土配合物、硅油加入高混机，搅拌50min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌30min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼15-30min，控制温度在160℃；然后在140℃下塑炼15min，出料，即得。
对比例1
与实施例1不同的是，加工过程不加聚酰亚胺粉末，其它条件不变。
对比例2
与实施例1不同的是，加工过程不加载银甲克素抗菌纤维，其它条件不变。
对比例3
与实施例1不同的是，加工过程不加C60，其它条件不变。
对比例4
与实施例1不同的是，加工过程不加树枝状聚酯稀土配合物，其它条件不变。
对比例5
与实施例1不同的是，加工过程不加丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂，其它条件不变。
对比例6
与实施例1不同的是，加工过程以未改性炭黑替代偶联剂改性炭黑，其它条件不变。
性能测试
测试结果见表1所示：
表1
从表1中可以看出，对比实施例1-5和对比例1-6，实施例1-5的拉伸强度、断裂伸长率和热变形温度有明显的提高，压缩永久变形降低，抗菌效果优异。从以上数据说明，本发明制得的耐高温抗菌硅橡胶，力学强度高、弹性和抗菌效果好、耐高温性能优异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于，基本配方和重量比组成为：硅橡胶 30-40份、耐热剂 10-18份、载银抗菌纤维 4-12份、富勒烯 5-15份、微交联剂 2-8份、偶联剂 3-9份、改性炭黑 12-20份、高沸点填充油 15-25份、抗氧剂 1-5份。
2.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述耐热剂为聚酰亚胺粉末，目数为3000目。
3.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述载银抗菌纤维为载银甲克素抗菌纤维。
4.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述富勒烯为C60、C70中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述微交联剂为树枝状聚酯稀土配合物。
6.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述偶联剂为丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述改性炭黑为偶联剂改性炭黑。
8.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶，其特征在于：所述高沸点填充油为沸点高于250℃的硅油。
9.根据权利要求1所述的耐高温抗菌硅橡胶的制备方法，其特征是制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料，将硅橡胶、微交联剂、高沸点填充油加入高混机，搅拌20~60min，混合均匀；
（2）向步骤（1）中混合好的原料加入余下的原料，搅拌30~60min，混合均匀，得到预混料；
（3）将步骤（2）得到的预混料加入到密炼机中密炼15-30min，控制温度在155-170℃；然后在120-150℃下塑炼10-20min，出料，即得。
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