CN108047726A - 一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：将气相白炭黑和乙烯基硅油加入捏合机中，在100℃以下捏合2小时，升温后热捏合5小时，抽真空，待冷却出料为基胶；制备A组分：基胶中加入甲基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油、铂络合物并混合均匀成液体发泡硅橡胶A组分；制备B组分：在基胶中加入甲基硅油、含氢硅油、抑制剂、氢氧化铝并混合均匀成液体发泡硅橡胶B组分；配胶：将步骤b与步骤c制得的A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，发泡固化后即得所需发泡硅橡胶制品。本发明通过反应中产生的氢气进行发泡，对人身和环境无害；不要求有设计复杂、造价高昂的专门设备，生产和使用过程中不会产生有毒有害的物质。

Description

一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法

技术领域

本发明涉及液体硅橡胶领域，尤其涉及一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法。

背景技术

硅橡胶是重要的有机硅产物之一。硅橡胶具有许多独特而优异的性能在航空、航天、电子电气、轻工、机械、建筑、化工、医学、日用品等方面得到广泛的应用。液体硅橡胶是相对混炼型半固态硅橡胶和常见室温硫化单组分硅胶而言的一类有机硅胶。发泡硅橡胶是一种新兴环保型材料，与传统发泡材料对比，该产品安全卫生，发泡均匀，回弹性好，强度高，使用寿命长，耐温可达260℃以上不变形。可制作如人体、鞋垫、肩垫、贴片、防滑垫、沙发坐垫、床垫等制品，可替代传统海绵。目前市面上的发泡硅橡胶产品，从发泡剂方面来说：主要使用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂。

物理发泡剂种类较多，如脂肪烃、氯代烃、氟氯烃和二氧化碳气体等。物理发泡法是将物理发泡剂、尿素、氯化钠、氯化钾等物理成孔剂与硅橡胶混合，带硅橡胶硫化成型后再通过水洗除去成孔剂而获得硅橡胶泡沫材料的方法，得到的泡沫材料为主要为开孔结构，制备工序流程较多、效率较低。当前，为了降低对大气臭氧层的破坏作用，以及保护地球生态环境，倡导必须禁止使用CFCS类化合物。而对于使用液体二氧化碳发泡必须对发泡机进行改进，而且液体二氧化碳储运、使用困难，目前液体二氧化碳发泡技术尚在不断研究与发展之中。

对于化学发泡剂按化学结构分主要有N-亚硝化合物、偶氮化合物、酰肼类化合物等。这些发泡剂都需要高温分解才能发泡，而且分解后的气体和其他产物对环境和人体都具有一定的危害性。，并且其制备方法要求较高的温度，工艺复杂，需要添加各种溶剂才能完成，使其应用范围受到限制，不能满足某些特殊需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种对人身和环境无害，同时对于发泡基体硅橡胶有良好的化学惰性,达到阻燃目的的无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

a.制备基胶

将按重量份数计算的100份二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、40～80份白炭黑及0～18份的二甲基硅氮烷加入捏合机中，在100℃以下捏合2小时，再升温到110℃-130℃热捏合5小时，最后抽真空4小时，待冷却到70～80℃时出料为基胶；

b.制备A组分

在步骤a基胶中加入甲基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油、铂络合物并混合均匀成液体发泡硅橡胶A组分；

c.制备B组分

在步骤a基胶中加入甲基硅油、含氢硅油、抑制剂、氢氧化铝并混合均匀成液体发泡硅橡胶B组分；

d.配胶

将步骤b与步骤c制得的A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，发泡固化后即得所需发泡硅橡胶制品。

可选的，所述步骤d中的发泡固化具体为常温下进行发泡2-4小时。

可选的，所述步骤d中的发泡固化具体为加温至80-120℃下进行发泡10-15分钟。

更进一步的，所述二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为4000cp。

具体的，所述步骤b具体为：

在一专用的配胶釜中加入100质量份数的步骤a制得的基胶、4～12质量份粘度为2000至10000CP的羟基硅油、15～25质量份粘度为10000CP的甲基硅油、18-30质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、50～75质量份粘度为100CP的甲基硅油、0～0.8质量份的铂金络合物并充分混匀，搅拌1～2h，过滤后即得A组分。

具体的，所述步骤c具体为：

在一专用的配胶釜中加入100质量份数的步骤a制得的基胶、14-22质量份粘度为10000CP的甲基硅油、2-6质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、70-100质量份粘度为100-300CP的含氢硅油、0.08质量份的抑制剂并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得B组分。

更进一步的，本发明可继续进行如下步骤：

在步骤d中，加入占A、B组分总量60％的氢氧化铝，制作出来的发泡硅橡胶制品可达到UL94-V0的阻燃标准。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

与传统的发泡硅橡胶制品的制作工艺相比，本发明具有以下优点及有益效果：

1、本无毒环保液体发泡硅橡胶中通过反应中产生的氢气进行发泡，对人身和环境无害；不要求有设计复杂、造价高昂的专门设备，生产和使用过程中不会产生有毒有害的物质，同时本液体发泡硅橡胶不含任何溶剂，可室温发泡也可加热模压发泡。

2、对于发泡基体硅橡胶本身来说，还具有以下其他发泡基体材料难以比拟的优势：安全环保、无毒、无腐蚀、无放射性、有良好的化学惰性；在-65℃-200℃下可长时间使用并保持其柔软弹性；具有耐热、耐寒、电绝缘性的特性；具有优良的耐候、耐紫外线特性；阻燃级别能够达到UL94-V0。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

首先要有一套具备加热到180℃高温，有真空系统，能密封的1000L的捏合机，在捏合机中加入乙烯基硅油、白炭黑、硅氮烷等进行基胶的捏合，其次需要三辊研磨机进行基胶的研磨。

配制A、B组分需要200L以上带搅拌设备的配胶釜，保证A、B组分混合的均匀性。

本实施方式的具体步骤如下：

a.制备基胶：在捏合机中加入100质量份数粘度为4000cp的二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷中，40份200目的白炭黑，在100℃以下捏合2小时，再升温到110℃-130℃热捏合5小时，最后抽真空4小时，待冷却到70～80℃时出料，冷却后研磨三遍，即得液体发泡硅橡胶的基胶；

b.制备A组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、4质量份粘度为2000至10000CP的羟基硅油、15质量份粘度为10000CP的甲基硅油、18质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、50质量份粘度为100CP的甲基硅油、0.6质量份的铂金络合物并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得A组分；

c.制备B组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、14质量份粘度为10000CP的甲基硅油、2质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、70质量份粘度为100-300CP的含氢硅油、0.08质量份的抑制剂并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得B组分；

d.配胶：A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，常温下进行发泡2-4小时，即得所需发泡硅橡胶制品。

可选的一种方案中，在步骤中，加入占A、B组分总量60％的氢氧化铝，制作出来的发泡硅橡胶制品可达到UL94-V0的阻燃标准。

本发泡体系为羟基硅油和含氢硅油反应产生的氢气。

实施例2

本实施方式的具体步骤如下：

a.制备基胶：在捏合机中加入100质量份数粘度为4000cp的二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷中，60份200目的白炭黑及10份的二甲基硅氮烷，在100℃以下捏合2小时，再升温到110℃-130℃热捏合5小时，最后抽真空4小时，待冷却到70～80℃时出料，冷却后研磨三遍，即得液体发泡硅橡胶的基胶；

b.制备A组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、8质量份粘度为2000至10000CP的羟基硅油、18质量份粘度为10000CP的甲基硅油、23质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、64质量份粘度为100CP的甲基硅油、0.6质量份的铂金络合物并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得A组分；

c.制备B组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、18质量份粘度为10000CP的甲基硅油、4质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、83质量份粘度为100-300CP的含氢硅油、0.08质量份的抑制剂并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得B组分；

d.配胶：A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，常温下进行发泡2-4小时，即得所需发泡硅橡胶制品。

可选的一种方案中，在步骤中，加入占A、B组分总量60％的氢氧化铝，制作出来的发泡硅橡胶制品可达到UL94-V0的阻燃标准。

本发泡体系为羟基硅油和含氢硅油反应产生的氢气。

实施例3

本实施方式的具体步骤如下：

a.制备基胶：在捏合机中加入100质量份数粘度为4000cp的二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷中，80份200目的白炭黑及18份的二甲基硅氮烷，在100℃以下捏合2小时，再升温到110℃-130℃热捏合5小时，最后抽真空4小时，待冷却到70～80℃时出料，冷却后研磨三遍，即得液体发泡硅橡胶的基胶；

b.制备A组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、12质量份粘度为2000至10000CP的羟基硅油、24质量份粘度为10000CP的甲基硅油、30质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、74质量份粘度为100CP的甲基硅油、0.8质量份的铂金络合物并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得A组分；

c.制备B组分：在一专用的配胶釜中加入100质量份数的上述基胶、22质量份粘度为10000CP的甲基硅油、6质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、100质量份粘度为100-300CP的含氢硅油、0.08质量份的抑制剂并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得B组分；

d.配胶：A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，常温下进行发泡2-4小时，即得所需发泡硅橡胶制品。

可选的一种方案中，在步骤中，加入占A、B组分总量60％的氢氧化铝，制作出来的发泡硅橡胶制品可达到UL94-V0的阻燃标准。

本发泡体系为羟基硅油和含氢硅油反应产生的氢气。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.制备基胶

将按重量份数计算的100份二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷、40～80份白炭黑及0～18份的二甲基硅氮烷加入捏合机中，在100℃以下捏合2小时，再升温到110℃-130℃热捏合5小时，最后抽真空4小时，待冷却到70～80℃时出料为基胶；

b.制备A组分

在步骤a基胶中加入甲基硅油、羟基硅油、乙烯基硅油、铂络合物并混合均匀成液体发泡硅橡胶A组分；

c.制备B组分

在步骤a基胶中加入甲基硅油、含氢硅油、抑制剂、氢氧化铝并混合均匀成液体发泡硅橡胶B组分；

d.配胶

将步骤b与步骤c制得的A、B组分按1:1混匀后倒入模具内，发泡固化后即得所需发泡硅橡胶制品。

2.根据权利要求1所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤d中的发泡固化具体为常温下进行发泡2-4小时。

3.根据权利要求1所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤d中的发泡固化具体为加温至80-120℃下进行发泡10-15分钟。

4.根据权利要求1所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述二甲基乙烯基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为4000cp。

5.根据权利要求1所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤b具体为：

在一专用的配胶釜中加入100质量份数的步骤a制得的基胶、4～12质量份粘度为2000至10000CP的羟基硅油、15～25质量份粘度为10000CP的甲基硅油、18-30质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、50～75质量份粘度为100CP的甲基硅油、0～0.8质量份的铂金络合物并充分混匀，搅拌1～2h，过滤后即得A组分。

6.根据权利要求5所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤c具体为：

在一专用的配胶釜中加入100质量份数的步骤a制得的基胶、14-22质量份粘度为10000CP的甲基硅油、2-6质量份粘度为7000CP的乙烯基硅油、70-100质量份粘度为100-300CP的含氢硅油、0.08质量份的抑制剂并充分混匀，搅拌1-2h，过滤后即得B组分。

7.根据权利要求6所述无毒环保液体发泡硅橡胶的制备方法，其特征在于，本所述制备方法还包括：

在步骤d中，加入占A、B组分总量60％的氢氧化铝，制作出来的发泡硅橡胶制品可达到UL94-V0的阻燃标准。