CN107916001A - 一种充电桩用硅胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅胶技术领域，具体涉及一种充电桩用硅胶及其制备方法，包括如下重量份的原料：硅橡胶80‑120份、补强剂50‑70份、填充剂0‑1.6份、硅烷助剂10‑12份、蒸馏水0.5‑1.0份、润滑剂0.1‑0.2份和硫化剂0.8‑2.2份。本发明的充电桩用硅胶导热性好，硬度和强度高，回弹性好，综合性能优异。

Description

一种充电桩用硅胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅胶技术领域，具体涉及一种充电桩用硅胶及其制备方法。
背景技术
在现有技术中，硅胶原料由于其性能优越，被广泛应用在各个行业，但是普通的硅胶导热性能和强度较差，从而在某些要求导热性能和强度的领域应用受到限制。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种充电桩用硅胶，该充电桩用硅胶导热性好，硬度和强度高，回弹性好，综合性能优异。
本发明的另一目的在于提供一种充电桩用硅胶的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
优选的，所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56-92∶0-40∶4-8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03-0.07％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.14-0.18％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5-5.5％，分子量为65-67万。
本发明通过采用乙烯基含量为0.03-0.07％，分子量为64-66万的甲基乙烯基硅橡胶A，其具有高分子量，主链较长，分子间作用力大，可有效提高硅橡胶的机械强度；本发明通过采用乙烯基含量为0.14-0.18％，分子量为64-66万的甲基乙烯基硅橡胶B，其具有高分子量，主链较长，分子间作用力大，可有效提高硅橡胶的机械强度；本发明通过采用乙烯基含量为4.5-5.5％，分子量为65-67万的甲基乙烯基硅橡胶C，其具有低分子量，高乙烯基含量的硅橡胶能产生集中交联效应。
优选的，所述补强剂由气相白炭黑A和气相白炭黑B以重量比0-61∶61-0组成。
优选的，所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑；所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
本发明通过采用德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑A和新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑B作为补强剂复配使用，其粒径小，分散在硅橡胶中能提高硅橡胶的机械强度；还能够避免硅橡胶在储存放置过程中的结构化现象的发生。
优选的，所述填充剂为粒径在30-300nm、比表面积在30-60m2/g的纳米氧化铈。本发明通过采用粒径在30-300nm、比表面积在30-60m2/g的纳米氧化铈作为填充剂，其作为纳米级多孔材料，具有细腻、松散、质轻、吸油、渗透性强等特点。
优选的，所述硅烷助剂是由羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比0-10.8∶10.8-0∶0.1-0.2∶0.2-0.4组成的混合物。
本发明通过采用羟基硅油，能够避免硅橡胶在储存放置过程中的结构化现象的发生；本发明通过采用二甲基二乙氧基硅烷作为结构化控制剂，能有效处理白炭黑表面，达到浸润效果；本发明通过采用六甲基二硅氮烷，用硅氮烷处理气相白炭黑，增加了有机硅橡胶与气相白炭黑的相容性，从而使气相白炭黑分散均匀，有利于提高强度；本发明通过采用乙烯基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂，能大幅度提高增强胶料物理力学性能，并改善填料在胶料中的润湿性和分散性。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌。本发明通过采用硬脂酸锌作为润滑剂，能有效提高硅橡胶的脱模性能。
优选的，所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.3-0.7∶0.5-1.5组成的混合物。所述铂金硫化剂A和铂金硫化剂B购自深圳市航材工贸有限公司的双组份铂金硫化剂。
本发明通过采用铂金硫化剂A和铂金硫化剂B作为硫化剂复配使用，并控制其重量比为0.3-0.7∶0.5-1.5，其硫化效果好，制得的高硬度耐气压硅胶具有较高的硬度，且耐气压性能较好，综合性能优异。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌8-12min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置6-10h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置1.5-2.5h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
优选的，所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至110-130℃，捏合40-80min，再抽真空40-80min，真空度在-0.06～-0.10Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为160-180℃，硫化时间为8-12min。
本发明的有益效果在于：本发明的充电桩用硅胶导热性好，硬度和强度高，回弹性好，综合性能优异。
本发明的制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比60∶15∶5组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03％，分子量为64万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.14％，分子量为64万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5％，分子量为65万。
所述补强剂由气相白炭黑A和气相白炭黑B以重量比25∶25组成。
所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑；所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
所述填充剂为粒径在30nm、比表面积在30m2/g的纳米氧化铈。
所述硅烷助剂是由羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比5.0∶4.7∶0.1∶0.2组成的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.3∶0.5组成的混合物。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌8min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置6h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置1.5h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至110℃，捏合40min，再抽真空40min，真空度在-0.06Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为160℃，硫化时间为8min。
实施例2
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比76∶19∶5组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.05％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.16％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.0％，分子量为66万。
所述补强剂由气相白炭黑A和气相白炭黑B以重量比1∶1组成。
所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑；所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
所述填充剂为粒径在100nm、比表面积在40m2/g的纳米氧化铈。
所述硅烷助剂是由羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比5.4∶5.4∶0.15∶0.3组成的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.5∶1组成的混合物。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌10min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置8h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置2h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至120℃，捏合60min，再抽真空60min，真空度在-0.08Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为170℃，硫化时间为10min。
实施例3
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比92∶8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.05％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.0％，分子量为66万。
所述补强剂为气相白炭黑A。
所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑。
所述填充剂为粒径在150nm、比表面积在45m2/g的纳米氧化铈。
所述硅烷助剂是由羟基硅油、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比10.8∶0.15∶0.3组成的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.5∶1组成的混合物。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌10min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置8h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置2h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至120℃，捏合60min，再抽真空60min，真空度在-0.08Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为170℃，硫化时间为10min。
实施例4
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56∶40∶4组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.05％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.16％，分子量为65万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.0％，分子量为66万。
所述补强剂为气相白炭黑B。
所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
所述填充剂为粒径在200nm、比表面积在50m2/g的纳米氧化铈。
所述硅烷助剂是由二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比10.8∶0.15∶0.3组成的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.5∶1组成的混合物。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌10min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置8h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置2h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至120℃，捏合60min，再抽真空60min，真空度在-0.08Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为170℃，硫化时间为10min。
实施例5
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下重量份的原料：
所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比92∶20∶8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.07％，分子量为66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.18％，分子量为66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为5.5％，分子量为67万。
所述补强剂由气相白炭黑A和气相白炭黑B以重量比40∶30组成。
所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑；所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
所述填充剂为粒径在300nm、比表面积在60m2/g的纳米氧化铈。
所述硅烷助剂是由羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比6.0∶5.4∶0.2∶0.4组成的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸锌。
所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.7∶1.5组成的混合物。
一种充电桩用硅胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌12min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置10h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置2.5h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至130℃，捏合80min，再抽真空80min，真空度在-0.10Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为180℃，硫化时间为12min。
实施例1-5制得的充电桩用硅胶的机械物理性能如下表所示：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
邵氏硬度(A) 71 70 68 73 72
回弹性 40 42 38 43 41
拉伸强度(MPa) 9.8 11 10 9.5 10.5
扯断伸长率(％) 440 450 500 420 480
撕裂强度(kN/M) 38 45 45 35 42
体积电阻率(Ω·cm) 3.5×1015 5×1015 2.7×1015 5×1015 4.3×1015
比重 1.21 1.22 1.21 1.21 1.22
从上表可以看出，本发明的充电桩用硅胶导热性好，硬度和强度高，回弹性好，综合性能优异。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩用硅胶的制备方法，其特征在于：包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶A、甲基乙烯基硅橡胶B和甲基乙烯基硅橡胶C以重量比56-92：0-40：4-8组成的混合物；其中，甲基乙烯基硅橡胶A的乙烯基含量为0.03-0.07％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶B的乙烯基含量为0.14-0.18％，分子量为64-66万；甲基乙烯基硅橡胶C的乙烯基含量为4.5-5.5％，分子量为65-67万。
3.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述补强剂由气相白炭黑A和气相白炭黑B以重量比0-61：61-0组成。
4.根据权利要求3所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述气相白炭黑A为德山化工(浙江)有限公司生产的型号为2150的气相白炭黑；所述气相白炭黑B为新特能源股份有限公司生产的型号为T-200的气相白炭黑。
5.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述填充剂为粒径在30-300nm、比表面积在30-60m2/g的纳米氧化铈。
6.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述硅烷助剂是由羟基硅油、二甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷和乙烯基三甲氧基硅烷以重量比0-10.8：10.8-0：0.1-0.2：0.2-0.4组成的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌。
8.根据权利要求1所述的一种充电桩用硅胶，其特征在于：所述硫化剂是由铂金硫化剂A和铂金硫化剂B以重量比0.3-0.7：0.5-1.5组成的混合物。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种充电桩用硅胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)先在密炼机中投入硅橡胶，搅拌8-12min；
(2)投入部分补强剂，再投入硅烷助剂、蒸馏水和润滑剂；
(3)待投入的部分补强剂混匀后，再分五次投入余下的补强剂；
(4)将以上原料混料成团，出料，放置6-10h后重新投入密炼机，升温炼胶，得到密炼胶；
(5)将密炼胶进行出料，投入开炼机中开炼均匀，下辊，静置1.5-2.5h后放入过滤机，用300目滤网过滤，得到开练胶；
(6)将填充剂和硫化剂加入开练胶中混匀，放入模具进行硫化成型，制得充电桩用硅胶。
10.根据权利要求9所述的一种充电桩用硅胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，升温炼胶的工艺参数为：温度升至110-130℃，捏合40-80min，再抽真空40-80min，真空度在-0.06～-0.10Mpa；所述步骤(6)中，硫化温度为160-180℃，硫化时间为8-12min。
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