CN109096765A - 一种柔性手机壳用新型复合硅胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子产品技术领域,具体涉及一种柔性手机壳用新型复合硅胶。该复合硅胶的组分包括:硅胶料、增强弹性体、炭黑、羟基硅油、交联剂、防静电助剂、铂金硫化剂。其中,增强弹性体是一种由无机填料和有机高分子聚合物复合制备的弹性材料,硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶;交联剂为DCP或DBHP;抗静电助剂为LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。该型复合硅胶材料的热稳定性和耐寒性得到增强,制得硅胶套在高温状态下,依然能保持良好的弹性恢复力,不易变形。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域,具体涉及一种柔性手机壳用新型复合硅胶。
背景技术
今天的电子产品如手机、平板电脑、笔记本电脑等的性能越来越好,功能也越来越多,在这些产品上我们可以处理办公、娱乐、购物等多种问题。但是随着产品性能的提高,设备零件的精密程度也在呈几何级增长,因此这些电子产品的防护要求也越来越高。为了提高防摔抗冲击性能,大部分用户都会为这些电子产品配备保护壳或保护套。
这些用于防摔的保护套主要为金属材质、硅胶材质和塑料材质三种,其中金属材质的防护效果好,但是质感较差,生产成本也较高。塑料材质的程度低廉,防护性好,但是容易老化。硅胶材质的弹性好,防摔性能最优秀,并且亲肤性好,触感舒适,但是硅胶材质的导热效果较差,电子产品使用过程的热量难以散失,继续的热量会导致设备性能下降,而且这种温度还会对硅胶的性能造成影响,使得硅胶的弹性恢复效果变差,在受到拉伸作用后,材料的永久变形率增大,会导致保护套与电子产品等的结合强度变弱,电力产品容易脱落,保护套失去使用价值。硅胶的机械性能在低温环境下也容易变差,温度的降低会加速硅胶弹性的衰减,极低的稳定设置会导致硅胶出现老化开裂等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种柔性手机壳用新型复合硅胶,该型复合硅胶材料的热稳定性和耐寒性得到增强,制得硅胶套在高温状态下,依然能保持良好的弹性恢复力,不易变形。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种柔性手机壳用新型复合硅胶,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料120-150份,增强弹性体55-65份,炭黑10-16份,羟基硅油7-13份,交联剂3-6份,防静电助剂2-4份,铂金硫化剂0.5-1.2份。
优选地,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料135-145份,增强弹性体58-63份,炭黑12-14份,羟基硅油9-12份,交联剂4-5份,防静电助剂2.4-3.5份,铂金硫化剂0.7-0.9份。
进一步优选地,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料140份,增强弹性体61份,炭黑13份,羟基硅油10份,交联剂4.5份,防静电助剂3.2份,铂金硫化剂0.8份。
本发明中,增强弹性体的制备方法包括如下步骤:
(1)按照质量份数,将1.5份羟甲基纤维素和100份去离子水加入到反应釜中,充分搅拌均匀得到溶液,将溶液温度升高至55-58℃,然后向反应釜内充入氮气进行排氧,将25份1,1-二氟乙烯,27份六氟丙烯,4.5份溴三氟乙烯、0.7份全氟烷基溴和1.2份1-碘-1H,1H,2H,2H-全氟辛烷混合,控制反应釜内的压强为2.85-3.05MPa,混合气体通入到反应釜中反复搅拌使得部分气体分散于溶液中得到分散液;将0.3份二异丙基过氧化二碳酸酯和0.6份过氧苯酰硝酸酯加入到3份有机溶剂中,得到溶液作为引发剂加入到反应釜内的分散液中,并向反应釜的分散液中1.5份二碘甲烷溶液,聚合反应开始,持续按照比例通入混合气体保持反应压强,将产物用硫酸钾溶液凝固分离,然后经洗涤,过滤和干燥得到含氟聚合物A;
(2)将14份含氟聚合物A,30份天然橡胶,12份异戊二烯,7份氯丁二烯,2份苯乙烯马来酸酐接枝物,1.3份天冬氨酸,2.5份六甲基二硅氮烷,0.7份五亚甲基和0.3份溴化四丁基铵加入到双螺杆挤出机中,以215-225℃的温度,混炼15-20min;得到混炼胶B;
(3)按照的质量比4:1:7:3:3的比例将α-氧化铝、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、滑石粉和炭黑混合,得到无机填料,将25份十八烷基聚氧乙烯基十四烷基氯化铵加入反应釜中,加入10份无机填料,以90-95℃的度水浴加热搅拌50min,将反应产物离心沉淀、洗涤、烘干,固形物再次加入到反应釜中,并加入40份2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧稳定自由基,加热至80-83℃,电磁搅拌并回流反应20h;反应结束后,将产物离心沉淀、洗涤、烘干得到所需有机改性填料C;
(4)将100份混炼胶B,55份有机改性填料C,2.4份硬脂酸锌,4.6份环烷油、2.5份抗氧剂,1.7份钙锌复合稳定剂,0.8份增塑剂和4份硅烷偶联剂混合加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的6个料筒的温度分别为:140℃,140℃,150℃,150℃,160℃和180℃;挤出机转速为350r/min,混合料在挤出机中混炼加工15-25min,然后将挤出料塑化造粒,冷却后得到所需增强弹性体。
其中,步骤(1)中的有机溶剂为丙酮、乙酸甲酯或甲酸叔丁酯。
步骤(4)中挤出机的模头温度为220-245℃。
优选地,硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶。
优选地,交联剂为DCP或DBHP。
优选地,抗静电助剂为LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。
本发明提供的复合硅胶的制备方法为:
按照质量份数,将硅胶料、增强弹性体和交联剂加入真空捏合机中,以150-155℃的温度真空捏合1.5-2h,然后将胶料排出,自然冷却至室温后加入到密炼机中,再将羟基硅油、炭黑和防静电助剂加入,密炼20-25min,最后将胶料和铂金硫化剂加入到开炼机上,以230-245℃的温度混炼4-6min,混炼结束后自然冷却至室温,得到所需复合硅胶。
本发明具有如下的有益效果:
该型复合硅胶是由硅胶料和增强弹性体以及其它功能助剂复合制备的,具有更好的机械性能和耐热、耐寒性能,材料的弹性好,抗拉强度高,可以提供较好的缓冲防护性能,而且不容易变形老化。
本发明中的这种增强弹性体材料,由有机聚合物和无机填料复合而成,弹性体的弹性强,耐油、耐腐蚀,动态性能好,并且具有非常优秀耐热和耐低温性能,弹性体的耐磨性能和抗老化性也相对突出;非常适合用于复合硅胶的基材制备。该型弹性体与硅胶主料的相容性较好,制备得到的复合硅胶的化学稳定性更高,热稳定性更好,提高材料的耐老化性能和使用寿命。此外,本发明的复合硅胶带的生产成本较低,生产工艺也相对简单,适合进行推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
以下实施例中增强弹性体的制备方法为:
(1)按照质量份数,将1.5份羟甲基纤维素和100份去离子水加入到反应釜中,充分搅拌均匀得到溶液,将溶液温度升高至56℃,然后向反应釜内充入氮气进行排氧,将25份1,1-二氟乙烯,27份六氟丙烯,4.5份溴三氟乙烯、0.7份全氟烷基溴和1.2份1-碘-1H,1H,2H,2H-全氟辛烷混合,控制反应釜内的压强为2.85-3.05MPa,混合气体通入到反应釜中反复搅拌使得部分气体分散于溶液中得到分散液;将0.3份二异丙基过氧化二碳酸酯和0.6份过氧苯酰硝酸酯加入到3份有机溶剂中,得到溶液作为引发剂加入到反应釜内的分散液中,并向反应釜的分散液中1.5份二碘甲烷溶液,聚合反应开始,持续按照比例通入混合气体保持反应压强,将产物用硫酸钾溶液凝固分离,然后经洗涤,过滤和干燥得到含氟聚合物A;
(2)将14份含氟聚合物A,30份天然橡胶,12份异戊二烯,7份氯丁二烯,2份苯乙烯马来酸酐接枝物,1.3份天冬氨酸,2.5份六甲基二硅氮烷,0.7份五亚甲基和0.3份溴化四丁基铵加入到双螺杆挤出机中,以220℃的温度,混炼17min;得到混炼胶B;
(3)按照的质量比4:1:7:3:3的比例将α-氧化铝、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、滑石粉和炭黑混合,得到无机填料,将25份十八烷基聚氧乙烯基十四烷基氯化铵加入反应釜中,加入10份无机填料,以93℃的度水浴加热搅拌50min,将反应产物离心沉淀、洗涤、烘干,固形物再次加入到反应釜中,并加入40份2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧稳定自由基,加热至80-83℃,电磁搅拌并回流反应20h;反应结束后,将产物离心沉淀、洗涤、烘干得到所需有机改性填料C;
(4)将100份混炼胶B,55份有机改性填料C,2.4份硬脂酸锌,4.6份环烷油、2.5份抗氧剂,1.7份钙锌复合稳定剂,0.8份增塑剂和4份硅烷偶联剂混合加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的6个料筒的温度分别为:140℃,140℃,150℃,150℃,160℃和180℃;挤出机转速为350r/min,混合料在挤出机中混炼加工20min,然后将挤出料塑化造粒,冷却后得到所需增强弹性体。
其中,步骤(1)中的有机溶剂为丙酮。
步骤(4)中挤出机的模头温度为230℃。
实施例1
一种柔性手机壳用新型复合硅胶,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料120份,增强弹性体55份,炭黑10份,羟基硅油7份,交联剂3份,防静电助剂2份,铂金硫化剂0.5份。
其中,硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶。
交联剂为DCP。
抗静电助剂为LiClO4。
本实施例提供的复合硅胶的制备方法为:
按照质量份数,将硅胶料、增强弹性体和交联剂加入真空捏合机中,以150℃的温度真空捏合1.5h,然后将胶料排出,自然冷却至室温后加入到密炼机中,再将羟基硅油、炭黑和防静电助剂加入,密炼20min,最后将胶料和铂金硫化剂加入到开炼机上,以230℃的温度混炼4min,混炼结束后自然冷却至室温,得到所需复合硅胶。
实施例2
一种柔性手机壳用新型复合硅胶,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料150份,增强弹性体65份,炭黑16份,羟基硅油13份,交联剂6份,防静电助剂4份,铂金硫化剂1.2份。
其中,硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶。
交联剂为DBHP。
抗静电助剂为LiPF6。
本实施例提供的复合硅胶的制备方法为:
按照质量份数,将硅胶料、增强弹性体和交联剂加入真空捏合机中,以155℃的温度真空捏合2h,然后将胶料排出,自然冷却至室温后加入到密炼机中,再将羟基硅油、炭黑和防静电助剂加入,密炼25min,最后将胶料和铂金硫化剂加入到开炼机上,以245℃的温度混炼6min,混炼结束后自然冷却至室温,得到所需复合硅胶。
实施例3
一种柔性手机壳用新型复合硅胶,按照质量份数,复合硅胶的组分包括:硅胶料140份,增强弹性体61份,炭黑13份,羟基硅油10份,交联剂4.5份,防静电助剂3.2份,铂金硫化剂0.8份。
其中,硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶。
交联剂为DCP。
抗静电助剂为LiAsF6和LiBF4的混合物。
本实施例提供的复合硅胶的制备方法为:
按照质量份数,将硅胶料、增强弹性体和交联剂加入真空捏合机中,以152℃的温度真空捏合1.8h,然后将胶料排出,自然冷却至室温后加入到密炼机中,再将羟基硅油、炭黑和防静电助剂加入,密炼23min,最后将胶料和铂金硫化剂加入到开炼机上,以240℃的温度混炼5min,混炼结束后自然冷却至室温,得到所需复合硅胶。
性能测试
对本实施例中复合硅胶的拉伸强度和断裂伸长率等性能进行检测,同时设置慈溪市长河鸿冠硅胶厂生产的通用型高温硫化硅胶作为对比例,进行性能的测试,得到如下测试结果,
表1:本实施例中复合硅胶的性能测试结果
分析以上试验数据发现,本发明提供的复合硅胶,与市场上购买的常规的硅胶组合物相比,具有更好的机械性能,其中本实施例中的硅胶拉伸强度、断裂伸长率、断裂永久变形率等性能指标上均好于对照组的普通硅胶,通过耐热性能的指标发现,本发明的硅胶在高温状态下,拉伸强度和断裂伸长率等指标的变化较小,体现出较好的耐热性能,因此本发明的该胶在用于制备柔性手机壳等产品时,具有更好的减震缓冲效果,得到的收手机保护套在高温环境下也不容易变形,可以为手机提高更好的防护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于,按照质量份数,所述复合硅胶的组分包括:硅胶料120-150份,增强弹性体55-65份,炭黑10-16份,羟基硅油7-13份,交联剂3-6份,防静电助剂2-4份,铂金硫化剂0.5-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:按照质量份数,所述复合硅胶的组分包括:硅胶料135-145份,增强弹性体58-63份,炭黑12-14份,羟基硅油9-12份,交联剂4-5份,防静电助剂2.4-3.5份,铂金硫化剂0.7-0.9份。
3.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:按照质量份数,所述复合硅胶的组分包括:硅胶料140份,增强弹性体61份,炭黑13份,羟基硅油10份,交联剂4.5份,防静电助剂3.2份,铂金硫化剂0.8份。
4.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述增强弹性体的制备方法包括如下步骤:
(1)按照质量份数,将1.5份羟甲基纤维素和100份去离子水加入到反应釜中,充分搅拌均匀得到溶液,将溶液温度升高至55-58℃,然后向反应釜内充入氮气进行排氧,将25份1,1-二氟乙烯,27份六氟丙烯,4.5份溴三氟乙烯、0.7份全氟烷基溴和1.2份1-碘-1H,1H,2H,2H-全氟辛烷混合,控制反应釜内的压强为2.85-3.05MPa,混合气体通入到反应釜中反复搅拌使得部分气体分散于溶液中得到分散液;将0.3份二异丙基过氧化二碳酸酯和0.6份过氧苯酰硝酸酯加入到3份有机溶剂中,得到溶液作为引发剂加入到反应釜内的分散液中,并向反应釜的分散液中1.5份二碘甲烷溶液,聚合反应开始,持续按照比例通入混合气体保持反应压强,将产物用硫酸钾溶液凝固分离,然后经洗涤,过滤和干燥得到含氟聚合物A;
(2)将14份含氟聚合物A,30份天然橡胶,12份异戊二烯,7份氯丁二烯,2份苯乙烯马来酸酐接枝物,1.3份天冬氨酸,2.5份六甲基二硅氮烷,0.7份五亚甲基和0.3份溴化四丁基铵加入到双螺杆挤出机中,以215-225℃的温度,混炼15-20min;得到混炼胶B;
(3)按照的质量比4:1:7:3:3的比例将α-氧化铝、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、滑石粉和炭黑混合,得到无机填料,将25份十八烷基聚氧乙烯基十四烷基氯化铵加入反应釜中,加入10份无机填料,以90-95℃的度水浴加热搅拌50min,将反应产物离心沉淀、洗涤、烘干,固形物再次加入到反应釜中,并加入40份 2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧稳定自由基,加热至80-83℃,电磁搅拌并回流反应20h;反应结束后,将产物离心沉淀、洗涤、烘干得到所需有机改性填料C;
(4)将100份混炼胶B,55份有机改性填料C,2.4份硬脂酸锌,4.6份环烷油、2.5份抗氧剂,1.7份钙锌复合稳定剂,0.8份增塑剂和4份硅烷偶联剂混合加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的6个料筒的温度分别为:140℃,140℃,150℃,150℃,160℃和180℃;挤出机转速为350r/min,混合料在挤出机中混炼加工15-25min,然后将挤出料塑化造粒,冷却后得到所需增强弹性体。
5.根据权利要求4所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述步骤(1)中的有机溶剂为丙酮、乙酸甲酯或甲酸叔丁酯。
6.根据权利要求4所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述步骤(4)中挤出机的模头温度为220-245℃。
7.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述硅胶为添加有单氨基改性有机硅嵌段共聚物的聚酯改性硅胶。
8.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述交联剂为DCP或DBHP。
9.根据权利要求1所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于:所述抗静电助剂为LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6四种锂盐成分中的一种或任意多种的混合物。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种柔性手机壳用新型复合硅胶,其特征在于,所述复合硅胶的制备方法为:
按照质量份数,将硅胶料、增强弹性体和交联剂加入真空捏合机中,以150-155℃的温度真空捏合1.5-2h,然后将胶料排出,自然冷却至室温后加入到密炼机中,再将羟基硅油、炭黑和防静电助剂加入,密炼20-25min,最后将胶料和铂金硫化剂加入到开炼机上,以230-245℃的温度混炼4-6min,混炼结束后自然冷却至室温,得到所需复合硅胶。
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