CN109627772A - 一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用，该硅橡胶材料由以下成分按重量份组成：32～47份有机硅聚酯树脂、15～24份硬脂酸锌、22～29份3‑氨基丙基三乙氧基硅烷、2～7份碳化硅、1～5份稀释剂、1～3份增塑剂、2～4份固化剂。将该硅橡胶材料应用于普通铜电极的外包装，具有优良的耐热性能，经测试，200℃下长时间工作的产品合格率高达95％以上，基本可以保证电极在高温工作环境下的稳定性，其原料易得，制备方法简单，因此适于推广应用。

Description

一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用。
背景技术
硅橡胶是一种耐老化，稳定性极好的高吸附材料，具有优越的耐天候老化性，能长期经受阳光、水汽还有其他复杂气候的“摧残”，同时硅橡胶还具有憎水、密封持久等性能，且其色泽牢固度高，成品可以调制成任意颜色，满足实际需要。综上所述，硅橡胶材料非常适合应用于电极的外包装材料，作为电极的保护层。而电极常常需要在高温环境下工作，因此人们需要一种耐高温的硅橡胶材料。
CN 104277398 A公开了一种增加硅树脂膜，声称通过加入微硅粉、木质纤维、硅酸钙、聚酰胺树脂，使得该发明具有良好的导电、耐高低温、耐老化、易加工的优点，但是该申请并没有公开任何的反映上述特点的检测数据，因此无法得知其是否确实具备上述特点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法和应用，将该硅橡胶材料应用于普通铜电极的外包装，具有优良的耐热性能，经测试，200℃下长时间工作的产品合格率高达95％以上，基本可以保证电极在高温工作环境下的稳定性，其原料易得，制备方法简单，因此适于推广应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温硅橡胶材料，由以下成分按重量份组成：32～47份有机硅聚酯树脂、15～24份硬脂酸锌、22～29份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2～7份碳化硅、1～5份稀释剂、1～3份增塑剂、2～4份固化剂。
优选地，所述稀释剂为丙酮或环己酮。
优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
优选地，所述固化剂为二甲胺基丙胺或二乙胺基丙胺。
一种耐高温硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按重量份向反应釜中添加硬脂酸锌、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和去离子水，90～110℃下，500～700r/min搅拌15～30min，再添加稀释剂，调节温度至70～80℃继续搅拌10～20min，最后添加增塑剂，调节温度至40℃，200～300r/min搅拌10～20min，冷却至室温，制得改性剂；
步骤2)将步骤1)所述改性剂与有机硅聚酯树脂、碳化硅、固化剂投入高速混合机中，60～80℃下，1500～1800r/min搅拌1～2h，制得混合母料；
步骤3)将步骤2)所述混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在250～280℃下捏合造粒1.5～2h，冷却至室温，出料，即制得所述耐高温硅橡胶材料。
耐高温硅橡胶材料在电极外包装方面的应用。
本发明的有益效果如下：
本发明的耐高温硅橡胶材料，应用于普通铜电极的外包装中，具有优良的耐热性能，经测试，200℃下长时间工作的产品合格率高达95％以上，基本可以保证电极在高温工作环境下的稳定性，其原料易得，制备方法简单，因此适于推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种耐高温硅橡胶材料，由以下成分按重量份组成：32份有机硅聚酯树脂、15份硬脂酸锌、22份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2份碳化硅、1份稀释剂、1份增塑剂、2份固化剂。
其中，所述稀释剂为丙酮，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯，所述固化剂为二甲胺基丙胺。
其制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份向反应釜中添加15份硬脂酸锌、22份3-氨基丙基三乙氧基硅烷和11份去离子水，90℃下，700r/min搅拌15min，再添加1份丙酮，调节温度至70℃继续搅拌20min，最后添加1份邻苯二甲酸二异壬酯，调节温度至40℃，300r/min搅拌10min，冷却至室温，制得改性剂。
(2)将改性剂与32份有机硅聚酯树脂、2份碳化硅、2份二甲胺基丙胺投入高速混合机中，60℃下，1800r/min搅拌1h，制得混合母料。
(3)将混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在250℃下捏合造粒1.5h，冷却至室温，出料，即制得所述耐高温硅橡胶材料。
实施例2
一种耐高温硅橡胶材料，由以下成分按重量份组成：47份有机硅聚酯树脂、24份硬脂酸锌、29份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、7份碳化硅、5份稀释剂、3份增塑剂、4份固化剂。
其中，所述稀释剂为环己酮，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯，所述固化剂为二乙胺基丙胺。
其制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份向反应釜中添加24份硬脂酸锌、29份3-氨基丙基三乙氧基硅烷和13份去离子水，110℃下，500r/min搅拌30min，再添加5份环己酮，调节温度至80℃继续搅拌10min，最后添加3份邻苯二甲酸二异癸酯，调节温度至40℃，200r/min搅拌20min，冷却至室温，制得改性剂。
(2)将改性剂与47份有机硅聚酯树脂、7份碳化硅、4份二乙胺基丙胺投入高速混合机中，80℃下，1500r/min搅拌2h，制得混合母料。
(3)将混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在280℃下捏合造粒2h，冷却至室温，出料，即制得所述耐高温硅橡胶材料。
实施例3
一种耐高温硅橡胶材料，由以下成分按重量份组成：39份有机硅聚酯树脂、23份硬脂酸锌、24份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、5份碳化硅、3份稀释剂、2份增塑剂、3份固化剂。
其中，所述稀释剂为环己酮，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯，所述固化剂为二甲胺基丙胺。
其制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份向反应釜中添加23份硬脂酸锌、24份3-氨基丙基三乙氧基硅烷和12份去离子水，100℃下，600r/min搅拌20min，再添加3份环己酮，调节温度至70℃继续搅拌15min，最后添加2份邻苯二甲酸二异癸酯，调节温度至40℃，250r/min搅拌15min，冷却至室温，制得改性剂。
(2)将改性剂与39份有机硅聚酯树脂、5份碳化硅、3份二甲胺基丙胺投入高速混合机中，70℃下，1600r/min搅拌2h，制得混合母料。
(3)将混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在260℃下捏合造粒2h，冷却至室温，出料，即制得所述耐高温硅橡胶材料。
对比例1
一种耐高温硅橡胶材料，由以下成分按重量份组成：38份有机硅聚酯树脂、19份硬脂酸锌、25份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2份稀释剂、1份增塑剂、2份固化剂。
其中，所述稀释剂为环己酮，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯，所述固化剂为二甲胺基丙胺。
其制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份向反应釜中添加19份硬脂酸锌、25份3-氨基丙基三乙氧基硅烷和12份去离子水，100℃下，600r/min搅拌20min，再添加2份环己酮，调节温度至70℃继续搅拌15min，最后添加1份邻苯二甲酸二异癸酯，调节温度至40℃，250r/min搅拌15min，冷却至室温，制得改性剂。
(2)将改性剂与38份有机硅聚酯树脂、2份二甲胺基丙胺投入高速混合机中，70℃下，1600r/min搅拌2h，制得混合母料。
(3)将混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在260℃下捏合造粒2h，冷却至室温，出料，即制得硅橡胶材料。
测试例1
将实施例1～3制得的耐高温硅橡胶材料与对比例1制得的硅橡胶材料作为原料制成普通铜电极的外包装，进行性能测试，测试结果如下表1。
表1测试结果
通过表1的数据能明显看出，碳化硅的添加与否直接影响最终成品的耐热性能，本发明制得的耐高温硅橡胶材料的耐热性能显著，基本可以保证电极在高温工作环境下的稳定性。

Claims (6)

1.一种耐高温硅橡胶材料，其特征在于，由以下成分按重量份组成：32～47份有机硅聚酯树脂、15～24份硬脂酸锌、22～29份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2～7份碳化硅、1～5份稀释剂、1～3份增塑剂、2～4份固化剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶材料，其特征在于，所述稀释剂为丙酮或环己酮。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶材料，其特征在于，所述固化剂为二甲胺基丙胺或二乙胺基丙胺。
5.权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)按重量份向反应釜中添加硬脂酸锌、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和去离子水，90～110℃下，500～700r/min搅拌15～30min，再添加稀释剂，调节温度至70～80℃继续搅拌10～20min，最后添加增塑剂，调节温度至40℃，200～300r/min搅拌10～20min，冷却至室温，制得改性剂；
步骤2)将步骤1)所述改性剂与有机硅聚酯树脂、碳化硅、固化剂投入高速混合机中，60～80℃下，1500～1800r/min搅拌1～2h，制得混合母料；
步骤3)将步骤2)所述混合母料投入真空捏合机中，抽真空并在250～280℃下捏合造粒1.5～2h，冷却至室温，出料，即制得所述耐高温硅橡胶材料。
6.如权利要求1所述的耐高温硅橡胶材料在电极外包装方面的应用。
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