CN109749460A - 一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法，该泡沫硅橡胶材料由等质量的A组分和B组分混合而成，所述A组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂15‑45份，催化剂0.25～2份，着色剂1‑5份；所述B组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂25‑55份，交联剂1～5份，抑制剂0.5～2份。本发明所制备的泡沫硅橡胶材料隔热性能好，硬度高，泡孔十分细腻并呈现闭孔结构，压缩永久变形性能好，不仅能够在器件受到撞击时起到很好缓冲作用，还能够用作隔热产品延缓热扩散，降低生活中发生的危险。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶泡沫材料及其制备方法，尤其涉及一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法。
背景技术
硅橡胶泡沫材料是以有机硅橡胶为基体，经一定的方式发泡后制备的多功能性高分子弹性体。它不仅保留了硅橡胶本身的绝缘、耐候、耐腐蚀等优良性能，还具备质轻、隔热、减震防躁和抗冲击等泡沫材料的特性，因而作为隔热、减震等高性能材料广泛的应用于汽车、国防、航空航天等尖端领域。
按硫化方式，硅橡胶泡沫材料可分为热硫化和室温硫化两大类。前者主要通过添加预热分解的化学物质和微粒状无机成孔剂以及化学反应生成气体等来实现泡沫体的结构。虽然部分产品可实现连续化生产，但往往产品的发泡和硫化的速率不匹配，表层和内部交联程度不一致，产品性能较差。而后者虽然室温下就可实现发泡，但所生产出来的产品往往较为单一，生产效率低，产品也大多数应用在填充、浇灌等较为低端的领域。目前市面上性能较好的硅橡胶泡沫材料大多质地较软，硬度以及应力应变强度都很低，难以应用于对产品强度要求较高的领域。而高硬度的硅橡胶泡沫材料产品密度都很大(>0.55g/cm3)，并且压缩永久变形性能和泡孔结构都不好。作为减震和隔热产品应用于轻量化产业链领域，其性能远远不能达到要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法，以解决传统高硬度硅橡胶泡沫材料无法实现连续化生产、压缩永久变形性能差和泡孔结构不佳等问题。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，该泡沫硅橡胶材料由等质量的A组分和B组分混合制备而成；
所述A组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂15-45份，催化剂0.25～2份，着色剂1-5份；
所述B组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂25-55份，交联剂1～5份，抑制剂0.5～2份。
优选地，所述A组分和B组分中的液体硅橡胶为端乙烯基甲基硅橡胶、侧乙烯基甲基硅橡胶、α,ω-二羟基甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或几种，其中，所述液体硅橡胶黏度为500～80000mPa.s。
优选地，所述A组分和B组分中的发泡剂为羟基硅油、乙烯基羟基硅油、正庚烷、偶氮二甲酰胺、N,N-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或几种。
优选地，所述A组分和B组分中的助剂包括补强剂、阻燃剂和助发泡剂；其中，补强剂为中空玻璃微珠，微珠内部为惰性气体，微珠的抗压强度为500-12000PSI；阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、有机蒙脱土、高岭土中的一种或几种；助发泡剂为纳米氧化锌、硬脂酸锌、膨胀微球中的一种或几种。
进一步优选地，所述助剂中按质量配比(份)为：补强剂5-25份、阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份。
优选地，所述A组分和B组分中的交联剂为端含氢硅油、侧含氢硅油、正硅酸乙酯、过氧化二苯甲酰的一种或几种。
优选地，所述A组分和B组分中的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、多烷氧基钛酸酯、氯铂酸、铂-乙烯基硅氧烷络合物中的一种或几种。
优选地，所述A组分和B组分中的抑制剂为炔醇、马来酸单乙酯、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或几种。
优选地，所述A组分和B组分中的着色剂为有机颜料类。
一种如上所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料的制备方法，包括步骤：
a:按A组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂0.25～2份，补强剂5-25份，阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份加入行星搅拌器中，120℃-150℃下抽真空混合搅拌60-90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入催化剂0.25～2份和着色剂1-5份，室温下抽真空搅拌混合30-60min，制得A组分；
b:按B组分的质量份称取液体硅橡胶40-60份，助剂15-55份，发泡剂0.5～2份、补强剂5-25份，阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份加入行星搅拌器中，120℃-150℃下抽真空混合搅拌60-90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入交联剂5～10份，抑制剂0.5～2份，室温下抽真空搅拌混合30-60min，制得B组分；
c:将混合好的A组分和B组分以质量比为1:1的比例通过双组份混胶机混匀并在设备上连续供胶，对胶料进行压延，胶料上下各覆一层离型纸，之后通过传送带进入高温烘箱，在80-120℃下进行常压发泡硫化，对成型的连续发泡硅胶样品进行收卷，即可得抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料卷材。
本发明具有以下有益效果：
本发明的优点是：本发明采用中空玻璃微球作为补强填料替代价格较为昂贵的气相疏水白炭黑；不仅可以降低产品成本，同时由于中空玻璃微珠密度低、体积大、抗压强度高，在实现样品高硬度的前提下还可维持其优异的压缩永久变形能力。此外，中空玻璃微珠流动性好，可增加胶料润滑性，有助于生产加工，形成更为细密的泡孔结构。
现有的一般采用模具和平板硫化机生产泡沫硅橡胶材料，很难实现产品的连续化生产。而本发明中采用双组份混胶机精确混料，可实现设备上的连续供胶，生产效率大大提高。同时样品厚度可调，样品规格也可通过模切设备上生产的卷材进行调整，十分方便的实现产品的多样化。
具体实施方式
本发明核心思想：本发明采用中空玻璃微球作为补强填料替代价格较为昂贵的气相疏水白炭黑；不仅可以降低产品成本，同时由于中空玻璃微珠密度低、体积大、抗压强度高，在实现样品高硬度的前提下还可维持其优异的压缩永久变形能力。此外，中空玻璃微珠流动性好，可增加胶料润滑性，有助于生产加工，形成更为细密的泡孔结构。
同时，本发明采用双组份混胶机精确混料，可实现设备上的连续供胶，生产效率大大提高。同时样品厚度可调，样品规格也可通过模切设备上生产的卷材进行调整，十分方便的实现产品的多样化。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，由等质量的A组分和B组分混合制备而成，其中，A组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂5份，阻燃剂25份；助发泡剂1份，催化剂0.25份，着色剂5份，B组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂15份，阻燃剂25份；助发泡剂1份，交联剂5份，抑制剂0.5份；
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其制备工艺为：
①按A组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂5份，阻燃剂25份；助发泡剂1份加入行星搅拌器中，120℃下抽真空混合搅拌90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入催化剂0.25份，着色剂5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得A组分；
②按B组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂15份，阻燃剂25份，助发泡剂1份加入行星搅拌器中，120℃下抽真空混合搅拌90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入交联剂5份，抑制剂0.5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得B组分；
③将混合好的A组分和B组分以质量比为1:1的比例通过双组份混胶机混匀并在设备上连续供胶，对胶料进行压延，胶料上下各覆一层离型纸，之后通过传送带进入高温烘箱，在100℃下进行常压发泡硫化，对成型的连续发泡硅胶板进行收卷，即可得抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料卷材。
实施例2
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，由等质量的A组分和B组分混合制备而成，其中，A组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂5份，阻燃剂15份；助发泡剂1份，催化剂0.25份，着色剂5份，B组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂15份，阻燃剂35份；助发泡剂1份，交联剂5份，抑制剂0.5份；
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其制备工艺为：
①按A组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂5份，阻燃剂15份；助发泡剂1份加入行星搅拌器中，150℃下抽真空混合搅拌60min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入催化剂0.25份，着色剂5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得A组分；
②按B组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂1份，补强剂15份，阻燃剂35份，助发泡剂1份加入行星搅拌器中，150℃下抽真空混合搅拌60min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入交联剂5份，抑制剂0.5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得B组分；
③将混合好的A组分和B组分以质量比为1:1的比例通过双组份混胶机混匀并在设备上连续供胶，对胶料进行压延，胶料上下各覆一层离型纸，之后通过传送带进入高温烘箱，在90℃下进行常压发泡硫化，对成型的连续发泡硅胶板进行收卷，即可得抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料卷材。
实施例3
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，由等质量的A组分和B组分混合制备而成，其中，A组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂1.5份，补强剂5份，阻燃剂25份；助发泡剂0.5份，催化剂0.25份，着色剂5份，B组分的组成为液体硅橡胶100份，发泡剂0.5份，补强剂15份，阻燃剂25份；助发泡剂1份，交联剂8份，抑制剂0.5份；
一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其制备工艺为：
①按A组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂0.5份，补强剂5份，阻燃剂25份；助发泡剂0.5份加入行星搅拌器中，150℃下抽真空混合搅拌90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入催化剂0.25份，着色剂5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得A组分；
②按B组分的质量份称取液体硅橡胶100份，补强剂15份，阻燃剂25份，助发泡剂1份加入行星搅拌器中，150℃下抽真空混合搅拌90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入交联剂8份，抑制剂0.5份，室温下抽真空搅拌混合60min，制得B组分；
③将混合好的A组分和B组分以质量比为1:1的比例通过双组份混胶机混匀并在设备上连续供胶，对胶料进行压延，胶料上下各覆一层离型纸，之后通过传送带进入高温烘箱，在100℃下进行常压发泡硫化，对成型的连续发泡硅胶板进行收卷，即可得抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料卷材。
本发明中，样品成型时间为5-10min，可通过调节压延辊距来控制成型样品的厚度，整套设备科实现连续供料收卷，因此可实现连续化生产。
所述各成份配比，可根据产品的要求，在前述范围内进行改动试验调制而达到符合产品的要求。
综上所述，上述实施方式仅为描述本发明的几个实施例，并不代表实现本发明的所有方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
以上对本发明所提供的一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于，该泡沫硅橡胶材料由等质量的A组分和B组分混合制备而成；
所述A组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂15-45份，催化剂0.25～2份，着色剂1-5份；
所述B组分按质量配比(份)为：液体硅橡胶100份，发泡剂0.5～2份，助剂25-55份，交联剂1～5份，抑制剂0.5～2份。
2.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的液体硅橡胶为端乙烯基甲基硅橡胶、侧乙烯基甲基硅橡胶、α,ω-二羟基甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶中的一种或几种，其中，所述液体硅橡胶黏度为500～80000mPa.s。
3.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的发泡剂为羟基硅油、乙烯基羟基硅油、正庚烷、偶氮二甲酰胺、N,N-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的助剂包括补强剂、阻燃剂和助发泡剂；其中，补强剂为中空玻璃微珠，微珠内部为惰性气体，微珠的抗压强度为500-12000PSI；阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、有机蒙脱土、高岭土中的一种或几种；助发泡剂为纳米氧化锌、硬脂酸锌、膨胀微球中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述助剂中按质量配比(份)为：补强剂5-25份、阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份。
6.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的交联剂为端含氢硅油、侧含氢硅油、正硅酸乙酯、过氧化二苯甲酰的一种或几种。
7.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、多烷氧基钛酸酯、氯铂酸、铂-乙烯基硅氧烷络合物中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的抑制剂为炔醇、马来酸单乙酯、多乙烯基聚硅氧烷中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料，其特征在于：所述A组分和B组分中的着色剂为有机颜料类。
10.一种如权利要求1所述的抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a:按A组分的质量份称取液体硅橡胶100份，发泡剂0.25～2份，补强剂5-25份，阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份加入行星搅拌器中，120℃-150℃下抽真空混合搅拌60-90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入催化剂0.25～2份和着色剂1-5份，室温下抽真空搅拌混合30-60min，制得A组分；
b:按B组分的质量份称取液体硅橡胶40-60份，助剂15-55份，发泡剂0.5～2份、补强剂5-25份，阻燃剂15～35份、助发泡剂0.5～2份加入行星搅拌器中，120℃-150℃下抽真空混合搅拌60-90min，静置待胶料恢复至室温后，向胶料中加入交联剂5～10份，抑制剂0.5～2份，室温下抽真空搅拌混合30-60min，制得B组分；
c:将混合好的A组分和B组分以质量比为1:1的比例通过双组份混胶机混匀并在设备上连续供胶，对胶料进行压延，胶料上下各覆一层离型纸，之后通过传送带进入高温烘箱，在80-120℃下进行常压发泡硫化，对成型的连续发泡硅胶样品进行收卷，即可得抗压变高硬度泡沫硅橡胶材料卷材。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190514 |