CN109021568A

CN109021568A - 一种硅胶发泡海绵及其应用

Info

Publication number: CN109021568A
Application number: CN201710982059.9A
Authority: CN
Inventors: 何斌
Original assignee: Trim Technology Co Ltd Jiangsu Liang Hua By Car
Current assignee: Trim Technology Co Ltd Jiangsu Liang Hua By Car
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2018-12-18

Abstract

本发明涉及到一种硅胶发泡海绵，由组份A和组份B化合而成，组份和组份B包括以下组份：组份A：硅橡胶生胶75‑92%、气相二氧化硅8‑30%；组份B：硅橡胶生胶72‑90%、气相二氧化硅9‑23%、交联剂1‑5%。硅胶发泡海绵由组份A和组份B共同反应而成，组份A包括硅橡胶生胶、气相二氧化硅和催化剂，组份B包括硅橡胶生胶、气相二氧化硅和交联剂，在组份A和B混合过程中，生成氢气小分子均匀的分散在硅胶中，固化后在气泡处形成空腔，而空腔处结构强度薄弱，因而此处的压陷硬度降低，而硅胶是一种弹性较好的物质，因此制备得到的硅胶发泡海绵弹性增大。

Description

一种硅胶发泡海绵及其应用

技术领域

本发明涉及一种硅胶发泡制品，特别涉及一种硅胶发泡海绵及其应用。

背景技术

发泡硅胶也叫做成型硅胶，是硅胶固化后所得到的柔软的弹性材料；具有较好的电性能、耐候性、耐温性、延展性和撕裂程度，且物理性质、化学性质稳定，可用在多个领域，如贴片、鞋垫、防滑垫等橡胶制品，因此近些年来，发泡硅胶得到了很好的发展并在一定程度上较好的代替了发泡海绵。

如申请公布号为“CN10222000B”的中国专利所公开的一种用于生产发泡硅胶板的组合物及发泡硅胶板生产方法，目前市面上大多数的发泡硅胶都是采用这种方式制备而成；但是通过这种方式制备得到的发泡硅胶产品中，压陷硬度较大，既需要在某一处施加较大的作用力才可在其表面发生形变，在使用由这类发泡硅胶制成的汽车座椅、飞机座椅时，使用者需要较大的作用力才能使座椅表面产生与人体相适宜的凹痕，并不会感受到像靠在发泡海绵上一般的松软，因此发泡硅胶即便拥有更为良好的性能，仍然不能向发泡海绵一样得以广泛应用。

在此，我们提供一种弹性更好的硅胶发泡海绵。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较好弹性的硅胶发泡海绵。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种硅胶发泡海绵，由组份A和组份B化合而成，组份和组份B包括以下组份：

组份A：硅橡胶生胶75-92%、气相二氧化硅8-30%催化剂；

组份B：硅橡胶生胶72-90%、气象二氧化硅9-23%、交联剂1-5%。

作为优选,所述催化剂采用纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂中的一种或其中几种。

作为优选,所述催化剂为任意份。

作为优选,所述组份A和组份B与2:1-1:2的比例混合。

作为优选,所述组份A中包括硅橡胶生胶80-90%，10-20%气相二氧化硅。

作为优选,所述组份B中包括硅橡胶生胶75-85%，10-20%气相二氧化硅，1-5%交联剂。

作为优选,所述气相二氧化硅的纯净度大于98%。

作为优选，所述交联剂采用硫化剂。

本发明的目的是提供一种硅胶发泡海绵的应用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种上述的硅胶发泡海绵在提高车辆、飞机坐垫弹性的应用。

综上所述，本发明具有以下有益效果

（1）硅胶发泡海绵由组份A和组份B共同反应而成，组份A包括硅橡胶生胶、气相二氧化硅和催化剂，组份B包括硅橡胶生胶、气相二氧化硅和交联剂，交联剂可作为一种固化剂使硅橡胶生发生交联反应从而固化，但是此反应过程中为吸热反应，需要较多的热量，因此B组份自身不会发生剧烈的反应，而在A组份中加入催化剂，催化剂可降低反应所需要的反应条件（化学反应中，反应进程中所需能量为山峰状，将最高点定义为阈值点，只有化学反应的能量超过阈值才可进行反应，然后实际反应中所需要的实际能量则要远远小于阈值，而催化剂可以降低阈值点，使反应能在较低的条件下进行），所以组份A、B混合并达到一定的反应条件之后，硅胶在交联剂的作用下发生交联作用，即硅胶小分子形成立体网状结构，从而使得到的硅胶发泡海绵弹性强度增加；

（2）硅橡胶的分子式与气相二氧化硅的分子式相同，因此，将气相二氧化硅混入至硅橡胶生胶中，不影响硅橡胶的纯净度，还可提升制备得到的硅胶发泡海绵的相关性能；将气相二氧化硅与硅橡胶混合并加以搅拌时，气相二氧化硅作为填料，反应生成氢气小分子，并均匀的分散在硅胶发泡海绵中，待硅胶发泡海绵固化之后，气泡在其中形成空腔，而空腔处结构强度薄弱，从而造成此处易于凹陷，即压陷硬度降低；再者，硅橡胶具有良好的弹性和抗疲劳性，因而在受力压陷后会在自身作用力之下发生回弹；

（3）硅橡胶自身是一种不易燃的物质，因此由硅橡胶为原材料制成的硅胶发泡海绵是一种阻燃防火等级较高的物质，相较于发泡海绵而言，具有较好的结构强度、较高的阻燃防火等级等，因此可在一定程度上取代发泡海绵；

（4）将这类制备得到的硅胶发泡海绵用在制作汽车座椅和飞机座椅上时，当人体靠在由这类硅胶发泡海绵制备得到的汽车座椅和飞机座椅上时，会在座椅上形成与人体形状适宜的凹槽，从而使使用者感受到座椅的松软，使用者有较为舒适的体验感。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶和气相二氧化钛，其中硅橡胶生胶占整体组份的70%，气相二氧化钛的比例为25%，再向其中加入催化剂，催化剂可采用硅胶纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂等任意硅胶制备加工时的常见催化剂，本实施例中采用铂催化剂。

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶、气相二氧化钛和交联剂，本实施例中交联剂采用硫化剂，其中硅橡胶生胶占整体组份的72%，气相二氧化钛占整体组份的23%，交联剂占整体组份的5%。

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将组份A和组份B以2:1的比例在常温高压下均匀混合，本实施中的环境温度为15℃，1.5个大气压。

将待使用模具用去离子水清洗干净，并在表面均匀喷涂脱模剂。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

逐渐升温至90℃后，并静置10分钟；本实施例中采用烘箱烘烤式加温。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

实施例2：

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶和气相二氧化钛，其中硅橡胶生胶占整体组份的92%，气相二氧化钛的比例为8%，再向其中加入催化剂，催化剂可采用硅胶纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂等任意硅胶制备加工时的常见催化剂，本实施例中采用铂催化剂。

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶、气相二氧化钛和交联剂，本实施例中交联剂采用硫化剂，其中硅橡胶生胶占整体组份的90%，气相二氧化钛占整体组份的9%，交联剂占整体组份的1%。

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将组份A和组份B以1:2的比例在常温高压下均匀混合，本实施中的环境温度为35℃，1.5个大气压。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

实施例3：

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶和气相二氧化钛，其中硅橡胶生胶占整体组份的80%，气相二氧化钛的比例为20%，再向其中加入催化剂，催化剂可采用硅胶纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂等任意硅胶制备加工时的常见催化剂，本实施例中采用铂催化剂。

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶、气相二氧化钛和交联剂，本实施例中交联剂采用硫化剂，其中硅橡胶生胶占整体组份的75%，气相二氧化钛占整体组份的20%，交联剂占整体组份的5%。

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将组份A和组份B以1:1的比例在常温高压下均匀混合，本实施中的环境温度为25℃，1.5个大气压。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

实施例4：

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶和气相二氧化钛，其中硅橡胶生胶占整体组份的90%，气相二氧化钛的比例为10%，再向其中加入催化剂，催化剂可采用硅胶纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂等任意硅胶制备加工时的常见催化剂，本实施例中采用铂催化剂。

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶、气相二氧化钛和交联剂，本实施例中交联剂采用硫化剂，其中硅橡胶生胶占整体组份的85%，气相二氧化钛占整体组份的10%，交联剂占整体组份的5%。

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

实施例5：

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶和气相二氧化钛，其中硅橡胶生胶占整体组份的85%，气相二氧化钛的比例为15%，再向其中加入催化剂，催化剂可采用硅胶纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂等任意硅胶制备加工时的常见催化剂，本实施例中采用铂催化剂。

取干净容器，向其中加入硅橡胶生胶、气相二氧化钛和交联剂，本实施例中交联剂采用硫化剂，其中硅橡胶生胶占整体组份的80%，气相二氧化钛占整体组份的17%，交联剂占整体组份的3%。

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将组份A和组份B以1:1的比例在常温高压下均匀混合，本实施中的环境温度为28℃，1.8个大气压。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

实施例6：

其中气相二氧化硅的纯净度大于98%。

将组份A和组份B以1:1的比例在常温高压下均匀混合，本实施中的环境温度为28℃，2.0个大气压。

将均匀混合后的组份A、B的混合物注入至模具中，合模。

静置10-20分钟，本实施例中为10分钟。

撤去热源，恢复至室温。

开模取件后，修剪飞边厚度小于2mm，飞边宽度小于5mm。

将实施例1-实施例6中制备得到的硅胶发泡海绵进行性能检测并记录在表1；

表1：

	密度	压陷硬度	压陷率
				实施例1	112	243	24%
实施例2	107	231	25.5%
				实施例3	103	246	27.5%
实施例4	104	223	27.%
				实施例5	97	159	27.5%
实施例6	96	133	28%

表1中所示的密度为质量与体积的比例，单位：Kg/m³。

表1中所示的压陷硬度为用标准仪器在试样表面产生凹入所需要的作用力，单位：牛顿。

当不停的改变试验中各物质的组份、比例，以及环境温度得到的硅胶发泡海绵，并进行性能，得到这种硅胶发泡海绵的密度在80-180Kg/m³区间中不等，压陷硬度在80-350牛顿之间不等，压陷率平均在25%，压陷率为某处受力向下凹陷的面积与整体面积的比值。

对得到的产品继续测量其阻燃防火等级，取厚度分别为1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、11mm和13mm的硅胶发泡海绵，在100mm处标志，测量以上产品的燃烧速度，记录在表2；

表2：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							1mm	14	15	11	15	11	12
3mm	17	22	32	39	13	15
							5mm	36	11	21	18	13	28
7mm	30	14	23	19	16	19
							9mm	15	11	21	18	24	25
11mm	21	10	39	32	33	15
							13mm	3	2	32	33	26	29

产品厚度为1mm，燃烧速度较慢，且以上测试样品均在100mm标记线前熄灭，符合UL94的防火阻燃标准。再对产品进行热量释放测试（ISO 5660-1）、烟雾密度测试（ISO 5659-2）、烟雾毒性测试（ISO 5659-2），括号中为测量标准，符合EN45545-2 R21的HL3等级的防火阻燃标准（HL1、HL2、HL3是三个不同的火灾风险等级，HL3的数据要求为：CFE火焰延伸测试≥20，热释放量≤60，Ds（4）烟密度≤150，VOF（4）烟密度≤300，毒性测试≤0.75，为三的等级中的最高等级）。

Claims

1.一种硅胶发泡海绵，其特征在于：由组份A和组份B化合而成，组份和组份B包括以下组份：

组份A：硅橡胶生胶75-92%、气相二氧化硅8-30%和催化剂；

组份B：硅橡胶生胶72-90%、气象二氧化硅9-23%、交联剂1-5%。

2.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述催化剂采用纳米金催化剂、纳米银催化剂、铜催化剂、铂催化剂、铜-镍催化剂、铂-金催化剂中的一种或其中几种。

3.根据权利要求2所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述催化剂为任意份。

4.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述组份A和组份B与2:1-1:2的比例混合。

5.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述组份A中包括硅橡胶生胶80-90%，10-20%气相二氧化硅和催化剂。

6.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述组份B中包括硅橡胶生胶75-85%，10-20%气相二氧化硅，1-5%交联剂。

7.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述气相二氧化硅的纯净度大于98%。

8.根据权利要求1所述的一种硅胶发泡海绵，其特征在于：所述交联剂采用硫化剂。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的硅胶发泡海绵在提高车辆、飞机坐垫弹性的应用。