CN109912977A - 一种耐高温硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80‑150份、硅油2‑5份、白炭黑30‑50份、硅氮烷3‑5份、羟基硅油2‑5份、偶联剂1‑3份、三氧化二铁3‑8份、氧化锌2‑6份、氧化铝1‑3份和脱模剂0.2‑0.8份,本发明结构科学合理,使用安全方便,在硅橡胶中加入三氧化二铁、氧化锌和氧化铝,提高抗氧化的稳定性,并且三氧化二铁在热空气中从高价台还原到低价态,从而阻止了多个或单个电子转移的氧化还原反应,阻止了硅橡胶的热氧化自由基进一步降解,提高了硅橡胶的热空气老化性能,避免了硅橡胶的侧甲基被氧化,从而提高了硅橡胶的耐热性。
Description
技术领域
本发明涉及硅橡胶技术领域,具体为一种耐高温硅橡胶及其制备方法。
背景技术
硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶,普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成,苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能,三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能,硅橡胶耐低温性能良好,一般在-55℃下仍能工作,引入苯基后,可达-73℃,硅橡胶的耐热性能也很突出,在180℃下可长期工作,稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性,瞬时可耐300℃以上的高温,硅橡胶的透气性好,氧气透过率在合成聚合物中是最高的,此外,硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性,因此在医用领域应用广泛。
但是目前市场上的耐高温硅橡胶不仅耐高温能力受限,在使用中不能降低其氧化的能力,造成后期氧化速度过快,导致后期维护成本过高,导致其自身财力和物力的损失。
发明内容
本发明提供一种耐高温硅橡胶及其制备方法,可以有效解决上述背景技术中提出不仅耐高温能力受限,在使用中不能降低其氧化的能力,造成后期氧化速度过快,导致后期维护成本过高,导致其自身财力和物力的损失的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
根据上述技术方案,包括由以下重量份组分制成:生胶120份、硅油3份、白炭黑35份、硅氮烷4份、羟基硅油3份、偶联剂2份、三氧化二铁5份、氧化锌4份、氧化铝1份和脱模剂0.3份。
一种耐高温硅橡胶制备方法,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为4-8分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温0.6-1.5小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
根据上述技术方案,所述步骤S3中加入所需的颜料。
根据上述技术方案,所述步骤S4中温度为150-200度。
根据上述技术方案,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
根据上述技术方案,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为15-30min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为2-4h。
根据上述技术方案,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
根据上述技术方案,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明结构科学合理,使用安全方便,在硅橡胶中加入三氧化二铁、氧化锌和氧化铝,提高抗氧化的稳定性,并且三氧化二铁在热空气中从高价台还原到低价态,从而阻止了多个或单个电子转移的氧化还原反应,阻止了硅橡胶的热氧化自由基进一步降解,提高了硅橡胶的热空气老化性能,避免了硅橡胶的侧甲基被氧化,从而提高了硅橡胶的耐热性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:如图1所示,本发明提供技术方案,一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
根据上述技术方案,包括由以下重量份组分制成:生胶120份、硅油3份、白炭黑35份、硅氮烷4份、羟基硅油3份、偶联剂2份、三氧化二铁5份、氧化锌4份、氧化铝1份和脱模剂0.3份。
一种耐高温硅橡胶制备方法,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为5分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温1小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
根据上述技术方案,所述步骤S3中加入所需的颜料。
根据上述技术方案,所述步骤S4中温度为170度。
根据上述技术方案,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
根据上述技术方案,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为17min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为3h。
根据上述技术方案,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
根据上述技术方案,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
实施例2:如图1所示,本发明提供技术方案,一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
根据上述技术方案,包括由以下重量份组分制成:生胶100份、硅油3份、白炭黑40份、硅氮烷3份、羟基硅油2份、偶联剂3份、三氧化二铁3份、氧化锌2份、氧化铝1份和脱模剂0.6份。
一种耐高温硅橡胶制备方法,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为7分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温1小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
根据上述技术方案,所述步骤S3中加入所需的颜料。
根据上述技术方案,所述步骤S4中温度为180度。
根据上述技术方案,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
根据上述技术方案,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为20min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为3h。
根据上述技术方案,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
根据上述技术方案,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
实施例3:如图1所示,本发明提供技术方案,一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
根据上述技术方案,包括由以下重量份组分制成:生胶145份、硅油3份、白炭黑50份、硅氮烷3份、羟基硅油3份、偶联剂2份、三氧化二铁5份、氧化锌4份、氧化铝3份和脱模剂0.3份。
一种耐高温硅橡胶制备方法,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为7分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温0.6小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
根据上述技术方案,所述步骤S3中加入所需的颜料。
根据上述技术方案,所述步骤S4中温度为200度。
根据上述技术方案,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
根据上述技术方案,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为15-30min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为2-4h。
根据上述技术方案,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
根据上述技术方案,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
实施例4:如图1所示,本发明提供技术方案,一种耐高温硅橡胶,包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
根据上述技术方案,包括由以下重量份组分制成:生胶135份、硅油3份、白炭黑35份、硅氮烷5份、羟基硅油3份、偶联剂2份、三氧化二铁5份、氧化锌4份、氧化铝1份和脱模剂0.5份。
一种耐高温硅橡胶制备方法,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为8分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温1小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
根据上述技术方案,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
根据上述技术方案,所述步骤S3中加入所需的颜料。
根据上述技术方案,所述步骤S4中温度为200度。
根据上述技术方案,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
根据上述技术方案,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为17min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为4h。
根据上述技术方案,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
根据上述技术方案,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
通过实施例1-4制成如下表格:
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
硬度能力(300度/7h) | 85 | 74 | 63 | 77 |
收缩率(%) | 2.9-3.3 | 3.0-3.3 | 3.1-3.5 | 3.5-3.9 |
撕裂强度(KN/m) | 15 | 12 | 11 | 13 |
通过对比,可知实施例1中的硬度能力在耐高温测试中最高,其次是实施例2,收缩率和撕裂强度均领先实施例2-4,适合推广使用。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明结构科学合理,使用安全方便,在硅橡胶中加入三氧化二铁、氧化锌和氧化铝,提高抗氧化的稳定性,并且三氧化二铁在热空气中从高价台还原到低价态,从而阻止了多个或单个电子转移的氧化还原反应,阻止了硅橡胶的热氧化自由基进一步降解,提高了硅橡胶的热空气老化性能,避免了硅橡胶的侧甲基被氧化,从而提高了硅橡胶的耐热性。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,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)
1.一种耐高温硅橡胶,其特征在于:包括由以下重量份原料制成:生胶80-150份、硅油2-5份、白炭黑30-50份、硅氮烷3-5份、羟基硅油2-5份、偶联剂1-3份、三氧化二铁3-8份、氧化锌2-6份、氧化铝1-3份和脱模剂0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶,其特征在于,包括由以下重量份组分制成:生胶120份、硅油3份、白炭黑35份、硅氮烷4份、羟基硅油3份、偶联剂2份、三氧化二铁5份、氧化锌4份、氧化铝1份和脱模剂0.3份。
3.一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将生胶放在混炼机上混炼搅拌,搅拌时间为4-8分钟;
S2、将硅油、白炭黑、硅氮烷、羟基硅油和偶联剂加入混炼机中进行搅拌,其中白炭黑分为两次放入,得到初级混凝胶;
S3、加入三氧化二铁、氧化锌、氧化铝和脱模剂,搅拌30分钟;
S4、加入蒸汽开始升温,同时填充氮气填充,保温0.6-1.5小时;
S5、将步骤S4中胶料在压力成型机上进行一段硫化;
S6、对硅橡胶进行出胶、冷却和过滤;
S7、打包、抽检后包装入库。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S1中的混炼机温度为75度。
5.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S3中加入所需的颜料。
6.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S4中温度为150-200度。
7.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S5中的硫化产生的烟气通过氢氧化钠进行中和。
8.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S5中第一次硫化温度为165度,硫化时间为15-30min,在烘箱中进行二段硫化,第二次硫化温度为165度,硫化时间为2-4h。
9.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S6中硅橡胶通过筛网过滤,筛网为一种不锈钢材质的构件。
10.根据权利要求3所述的一种耐高温硅橡胶制备方法,其特征在于,所述步骤S6中对硅橡胶通过水冷机进行水冷,硅橡胶冷却到室温中,表面水渍干燥后,进行打包和抽检,抽检率为3%。
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