CN107446358A - 一种耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法 Download PDF

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李朋朋
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Abstract

本发明公开了一种耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法。其组成成分以质量份计为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、白炭黑20－60份、羟基硅油2－8份、硬脂酸锌0.17－0.2份、2,5－二甲基－2,5－双己烷1－2份。本发明的优点在于：其产品是由生胶和补强材料在捏合机内经物理变化和化学变化混炼而成，白炭黑作为补强材料可以使硫化硅橡胶的强度增加，生胶材料为甲基乙烯基苯基硅橡胶，可以有效的提高耐寒性，羟基硅油为结构控制剂，硬脂酸锌为脱模剂，过氧化物硫化剂选用的是无毒无刺激性气味高温硫化效果很好的，2,5－二甲基－2,5－双己烷，其具有耐低温高介电性能，同时硅橡胶的硬度、撕裂强度和断裂伸长率均无明显变化，从而拓宽了硅橡胶的应用范围。

Description

一种耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种橡胶材料技术，具体地说是一种耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法。
背景技术
硅橡胶(Silicone Rubber，SR) 作为一种特种橡胶，属于合成橡胶；SR 以硅原子和氧原子交替排列为主链的结构使其具有比一般的有机高聚物高得多的对热、氧的稳定性；有机硅聚合物中没有导电结构，且聚合物分子中没有导电粒子存在，所以聚合物是良好的绝缘体，体积电阻率很大，和普通橡胶相比，硅橡胶具有以下优点：具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异性能，但是在低温时硅橡胶的绝缘性会大大降低，其临界使用温度大幅上升，极大的限制了在寒冷地区的应用，因此研制在低温状态下仍能保持优异性能的有机硅材料技术还有待进一步深入研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不仅在常温下具有很高的介电性能，同时在低温下依然具有优异介电性能的耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的耐低温绝缘硅橡胶，其组成成分以质量份计为：
甲基乙烯基硅橡胶生胶 100份
白炭黑 20－60份
羟基硅油 2－8份
硬脂酸锌 0.17－0.2份
2,5－二甲基－2,5－双己烷 1－2份。
所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为59－65万，乙烯基的质量百分含量为0.03－8.0％,苯基的含量在苯基的质量百分含量为0.03－8.0％。
所述白炭黑为气相法或沉淀法白炭黑。
一种上述耐低温绝缘硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：
A、将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3－5分钟，再将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分多次加入真空捏合机,每次加入后进行充分搅拌，搅拌速度10－50转/分钟，
B、将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160－180℃，热炼90－120分钟，然后抽真空至真空度为-0.07－-0.05MPa，抽真空30－60分钟后出胶，然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3－5次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，
C、再将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并在平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175－180℃，硫化压力为15－20MPa，硫化时间为5－20min。
所述步骤A中，将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分4次加入真空捏合机。
所述步骤B中，将胶料在开放式炼胶机上薄通3次。
本发明的优点在于：其产品是由生胶和补强材料在捏合机内经物理变化和化学变化混炼而成，补强材料为白炭黑，白炭黑作为补强材料可以使硫化硅橡胶的强度增加，生胶材料为甲基乙烯基苯基硅橡胶，可以有效的提高耐寒性，羟基硅油为结构控制剂，硬脂酸锌为脱模剂，过氧化物硫化剂选用的是无毒无刺激性气味高温硫化效果很好的2,5－二甲基－2,5－双（叔丁基过氧基）己烷，其具有耐低温高介电性能，可满足市场上的某些产品的特殊要求，同时硅橡胶的硬度、撕裂强度和断裂伸长率均无明显变化，从而拓宽了硅橡胶的应用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的耐低温绝缘硅橡胶及其制备方法作进一步详细说明。
实施例1
本实施例的耐低温硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基苯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3分钟，再将气相法白炭黑和羟基硅油分4次加入真空捏合机,每次加入后进行充分搅拌，搅拌速度10-50转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160℃，热炼90分钟，然后抽真空至真空度为-0.07MPa，抽真空30分钟后出胶，然后将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为15MPa，硫化时间为5min。
实施例2
本实施例的耐低温硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合4分钟，再将沉淀法白炭黑和羟基硅油分3次加入真空捏合机,每次加入后进行充分搅拌，搅拌速度10-50转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100分钟，然后抽真空至真空度为-0.06MPa，抽真空45分钟后出胶，然后将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通4次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为178℃，硫化压力为18MPa，硫化时间为15min。
实施例3
本实施例的耐低温硅橡胶的制备方法，制备步骤如下：将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合5分钟，再将气相法白炭黑和羟基硅油分5次加入真空捏合机,每次加入后进行充分搅拌，搅拌速度10-50转/分钟，将混合料搅拌混合均匀，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，抽真空60分钟后出胶，然后将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通5次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，再将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为180℃，硫化压力为20MPa，硫化时间为20min。
产品性能：
根据国家标准将本发明所述硅橡胶进行测试，结果如下：
测试项目 测试结果 在低温下24小时后测试
击穿电压 28kV 24kV
体积电阻率 3×1016 1.0×1016
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (6)

1.一种耐低温绝缘硅橡胶，其特征在于，其组成成分以质量份计为：
甲基乙烯基硅橡胶生胶 100份
白炭黑 20－60份
羟基硅油 2－8份
硬脂酸锌 0.17－0.2份
2,5－二甲基－2,5－双己烷 1－2份。
2.按照权利要求1所述的耐低温绝缘硅橡胶，其特征在于，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为59－65万，乙烯基的质量百分含量为0.03－8.0％,苯基的含量在苯基的质量百分含量为0.03－8.0％。
3.按照权利要求1或2所述的耐低温绝缘硅橡胶，其特征在于，所述白炭黑为气相法或沉淀法白炭黑。
4.一种如权利要求3所述耐低温绝缘硅橡胶的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
A、将甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌在真空捏合机中捏合3－5分钟，再将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分多次加入真空捏合机,每次加入后进行充分搅拌，搅拌速度10－50转/分钟，
B、将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到160－180℃，热炼90－120分钟，然后抽真空至真空度为-0.07－-0.05MPa，抽真空30－60分钟后出胶，然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3－5次，然后在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料，
C、再将该胶料与2,5－二甲基－2,5－双己烷在开放式炼胶机中混合均匀，并在平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175－180℃，硫化压力为15－20MPa，硫化时间为5－20min。
5.按照权利要求4所述耐低温绝缘硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，将白炭黑、硅树脂和羟基硅油分4次加入真空捏合机。
6.按照权利要求5所述的耐低温绝缘硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述步骤B中，将胶料在开放式炼胶机上薄通3次。
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