CN110437623A - 一种抗撕裂高导电硅橡胶及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗撕裂高导电硅橡胶，包括以下原料：基础材料、补强剂、增润剂、抑制剂、耐热剂、导电剂、硫化剂，所述基础材料为乙烯基硅橡胶，所述补强剂为气相法白炭黑A380，所述增润剂为乙烯基三乙氧基硅烷，所述抑制剂为六甲基二硅氨烷，所述耐热剂为三氧化二铁、氢氧化铈，所述导电剂为超导电炭黑，所述硫化剂为TBPH。该抗撕裂高导电硅橡胶及其加工方法对橡胶原料元素含量的精细化、多元化，配比合理的原料，全新的配方，解决困扰航空、航天技术领域及潜水器设计的最大难题之一同时具备耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶的加工制备技术领域，特别涉及一种抗撕裂高导电硅橡胶及其加工方法。
背景技术
随着现代科技的发展，特别是计算机模拟技术的飞速发展和实验设备的快速发展。在航空、航天技术领域及潜水器等产品设计中，耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好可靠的高的橡胶制品越来越多。达到上述要求中的单项指标较容易，但同时满足耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的要求在配方、工艺、试验等方面都很困难。在配方上经常顾此失彼，提高了某项指标却抑制了另一项指标，难以满足使用要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种利用现代高科技材料、先进的加工工艺，全新的配方，解决困扰航空、航天技术领域及潜水器设计的最大难题之一同时具备耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的技术难题。本发明的橡胶原料在成形零件时工艺性好、尺寸稳定、产品的一致性好，有利于提高产品的互换性。
一种抗撕裂高导电硅橡胶，包括以下原料：基础材料、补强剂、增润剂、抑制剂、耐热剂、导电剂、硫化剂，所述基础材料为乙烯基硅橡胶，所述补强剂为气相法白炭黑A380，所述增润剂为乙烯基三乙氧基硅烷，所述抑制剂为六甲基二硅氨烷，所述耐热剂为三氧化二铁、氢氧化铈，所述导电剂为超导电炭黑，所述硫化剂为TBPH。
进一步，该抗撕裂高导电硅橡胶的原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为80～120份、气相法白炭黑A380为40～55份、乙烯基三乙氧基硅烷为2～5份、六甲基二硅氨烷为3～7份、三氧化二铁为3～7份、氢氧化铈为0.55～0.75份、超导电炭黑为20～30份、TBPH为0.8～1.2份。
进一步，该抗撕裂高导电硅橡胶的原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为100份、气相法白炭黑A380为45份、乙烯基三乙氧基硅烷为3份、六甲基二硅氨烷为5份、三氧化二铁为5份、氢氧化铈为0.65份、超导电炭黑为25份、TBPH为1份。
进一步，该抗撕裂高导电硅橡胶的原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为80份、气相法白炭黑A380为40份、乙烯基三乙氧基硅烷为2份、六甲基二硅氨烷为3份、三氧化二铁为3份、氢氧化铈为0.55份、超导电炭黑为20份、TBPH为0.8份。
进一步，该抗撕裂高导电硅橡胶的原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为120份、气相法白炭黑A380为55份、乙烯基三乙氧基硅烷为5份、六甲基二硅氨烷为7份、三氧化二铁为7份、氢氧化铈为0.75份、超导电炭黑为30份、TBPH为1.2份。
一种抗撕裂高导电硅橡胶的加工方法，所述方法包括以下步骤：（1）打开开炼机，调整开炼机辊距为5～8mm，将上述重量份的乙烯基硅橡胶基础材料放入开炼机两辊之间，使其包裹在轧辊上，割胶-翻胶5次，再使其包辊，将预先混合好的补强剂、抑制剂、耐热剂与混合好的增润剂、抑制剂交替加入基础材料中，操作过程中左右割胶、翻胶，并收集落料重新投入开炼机中，轧辊筒通冷却水，控制辊温不高于80℃，待混炼作业即将结束时，收集落料，并与硫化剂混合，均匀投入开炼机中，待配合组分全部混入后，切断，下片，室温下停放2～4小时；（2）再次打开开炼机，调整辊距为1mm，将经过停放的混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复8～10次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调整辊距为5mm，将混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复5～8次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调节辊距为8mm，将胶料放入开炼机，使其包辊并在辊筒上方形成堆积，过辊15分钟，下片，调整辊距为5mm，将胶料放入开炼机，使其包辊，随后翻胶5～8次，包辊至其表面光滑，下片备用。
相对于现有技术，本发明取得的有益技术效果为：该抗撕裂高导电硅橡胶及其加工方法对橡胶原料元素含量的精细化、多元化，配比合理的原料，全新的配方，解决困扰航空、航天技术领域及潜水器设计的最大难题之一同时具备耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的技术难题。采用本发明的橡胶原料制作的产品具备耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的全部优点，且工艺简单、成本低廉可靠性强，为此本发明前景极佳具有推广价值。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释发明，并非用于限定本发明的范围。
一种抗撕裂高导电硅橡胶，包括以下原料：基础材料、补强剂、增润剂、抑制剂、耐热剂、导电剂、硫化剂，所述基础材料为乙烯基硅橡胶，所述补强剂为气相法白炭黑A380，所述增润剂为乙烯基三乙氧基硅烷，所述抑制剂为六甲基二硅氨烷，所述耐热剂为三氧化二铁、氢氧化铈，所述导电剂为超导电炭黑，所述硫化剂为TBPH。
实施例1
一种抗撕裂高导电硅橡胶，原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为100份、气相法白炭黑A380为45份、乙烯基三乙氧基硅烷为3份、六甲基二硅氨烷为5份、三氧化二铁为5份、氢氧化铈为0.65份、超导电炭黑为25份、TBPH为1份。
该抗撕裂高导电硅橡胶的加工方法，包括以下步骤：（1）打开开炼机，调整开炼机辊距为5～8mm，将上述重量份的乙烯基硅橡胶基础材料放入开炼机两辊之间，使其包裹在轧辊上，割胶-翻胶5次，再使其包辊，将预先混合好的补强剂、抑制剂、耐热剂与混合好的增润剂、抑制剂交替加入基础材料中，操作过程中左右割胶、翻胶，并收集落料重新投入开炼机中，轧辊筒通冷却水，控制辊温不高于80℃，待混炼作业即将结束时，收集落料，并与硫化剂混合，均匀投入开炼机中，待配合组分全部混入后，切断，下片，室温下停放2～4小时；
（2）再次打开开炼机，调整辊距为1mm，将经过停放的混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复8～10次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调整辊距为5mm，将混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复5～8次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调节辊距为8mm，将胶料放入开炼机，使其包辊并在辊筒上方形成堆积，过辊15分钟，下片，调整辊距为5mm，将胶料放入开炼机，使其包辊，随后翻胶5～8次，包辊至其表面光滑，下片备用。
实施例2
一种抗撕裂高导电硅橡胶，原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为80份、气相法白炭黑A380为40份、乙烯基三乙氧基硅烷为2份、六甲基二硅氨烷为3份、三氧化二铁为3份、氢氧化铈为0.55份、超导电炭黑为20份、TBPH为0.8份。
该抗撕裂高导电硅橡胶的加工方法，包括以下步骤：（1）打开开炼机，调整开炼机辊距为5～8mm，将上述重量份的乙烯基硅橡胶基础材料放入开炼机两辊之间，使其包裹在轧辊上，割胶-翻胶5次，再使其包辊，将预先混合好的补强剂、抑制剂、耐热剂与混合好的增润剂、抑制剂交替加入基础材料中，操作过程中左右割胶、翻胶，并收集落料重新投入开炼机中，轧辊筒通冷却水，控制辊温不高于80℃，待混炼作业即将结束时，收集落料，并与硫化剂混合，均匀投入开炼机中，待配合组分全部混入后，切断，下片，室温下停放2～4小时；（2）再次打开开炼机，调整辊距为1mm，将经过停放的混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复8～10次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调整辊距为5mm，将混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复5～8次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调节辊距为8mm，将胶料放入开炼机，使其包辊并在辊筒上方形成堆积，过辊15分钟，下片，调整辊距为5mm，将胶料放入开炼机，使其包辊，随后翻胶5～8次，包辊至其表面光滑，下片备用。
一种抗撕裂高导电硅橡胶，原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为120份、气相法白炭黑A380为55份、乙烯基三乙氧基硅烷为5份、六甲基二硅氨烷为7份、三氧化二铁为7份、氢氧化铈为0.75份、超导电炭黑为30份、TBPH为1.2份。
该抗撕裂高导电硅橡胶的加工方法，包括以下步骤：（1）打开开炼机，调整开炼机辊距为5～8mm，将上述重量份的乙烯基硅橡胶基础材料放入开炼机两辊之间，使其包裹在轧辊上，割胶-翻胶5次，再使其包辊，将预先混合好的补强剂、抑制剂、耐热剂与混合好的增润剂、抑制剂交替加入基础材料中，操作过程中左右割胶、翻胶，并收集落料重新投入开炼机中，轧辊筒通冷却水，控制辊温不高于80℃，待混炼作业即将结束时，收集落料，并与硫化剂混合，均匀投入开炼机中，待配合组分全部混入后，切断，下片，室温下停放2～4小时；（2）再次打开开炼机，调整辊距为1mm，将经过停放的混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复8～10次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调整辊距为5mm，将混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复5～8次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调节辊距为8mm，将胶料放入开炼机，使其包辊并在辊筒上方形成堆积，过辊15分钟，下片，调整辊距为5mm，将胶料放入开炼机，使其包辊，随后翻胶5～8次，包辊至其表面光滑，下片备用。
与现有技术相比，其主要性能见表1。本发明在耐高温这一指标上可实现280℃下长期工作不失效，在350℃下短期工作无分解等失效现象。本发明在耐低温这一指标上可实现-55℃下长期工作无脆裂等失效现象。本发明在抗撕裂这一指标上，撕裂强度≥12（kN/m）。本发明在导电性能这一指标上，体积电阻≤100（Ω·cm）。本发明集耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的性能优点于一体。本发明采用二元耐热配合体系，将三氧化二铁、氢氧化铈按一定配比混合使材料的长期使用温度提高约30℃。因此本发明为橡胶材料制备领域的又一重要成员。本发明由于采取了以上技术方案，同时具备耐高温、耐低温、抗撕裂、导电性能好的技术优点。本发明的橡胶原料在成形零件时工艺性好、尺寸稳定、产品的一致性好，有利于提高产品的互换性。应用领域广阔，极具推广价值。
表1：性能指标列表
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)
1.一种抗撕裂高导电硅橡胶，其特征在于：包括以下原料：基础材料、补强剂、增润剂、抑制剂、耐热剂、导电剂、硫化剂，所述基础材料为乙烯基硅橡胶，所述补强剂为气相法白炭黑A380，所述增润剂为乙烯基三乙氧基硅烷，所述抑制剂为六甲基二硅氨烷，所述耐热剂为三氧化二铁、氢氧化铈，所述导电剂为超导电炭黑，所述硫化剂为TBPH。
2.根据权利要求1所述的抗撕裂高导电硅橡胶，其特征在于：所述原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为80～120份、气相法白炭黑A380为40～55份、乙烯基三乙氧基硅烷为2～5份、六甲基二硅氨烷为3～7份、三氧化二铁为3～7份、氢氧化铈为0.55～0.75份、超导电炭黑为20～30份、TBPH为0.8～1.2份。
3.根据权利要求2所述的抗撕裂高导电硅橡胶，其特征在于：所述原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为100份、气相法白炭黑A380为45份、乙烯基三乙氧基硅烷为3份、六甲基二硅氨烷为5份、三氧化二铁为5份、氢氧化铈为0.65份、超导电炭黑为25份、TBPH为1份。
4.根据权利要求2所述的抗撕裂高导电硅橡胶，其特征在于：所述原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为80份、气相法白炭黑A380为40份、乙烯基三乙氧基硅烷为2份、六甲基二硅氨烷为3份、三氧化二铁为3份、氢氧化铈为0.55份、超导电炭黑为20份、TBPH为0.8份。
5.根据权利要求2所述的抗撕裂高导电硅橡胶，其特征在于：所述原料按重量份为：乙烯基硅橡胶为120份、气相法白炭黑A380为55份、乙烯基三乙氧基硅烷为5份、六甲基二硅氨烷为7份、三氧化二铁为7份、氢氧化铈为0.75份、超导电炭黑为30份、TBPH为1.2份。
6.根据权利要求3至5所述的抗撕裂高导电硅橡胶的加工方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）打开开炼机，调整开炼机辊距为5～8mm，将上述重量份的乙烯基硅橡胶基础材料放入开炼机两辊之间，使其包裹在轧辊上，割胶-翻胶5次，再使其包辊，将预先混合好的补强剂、抑制剂、耐热剂与混合好的增润剂、抑制剂交替加入基础材料中，操作过程中左右割胶、翻胶，并收集落料重新投入开炼机中，轧辊筒通冷却水，控制辊温不高于80℃，待混炼作业即将结束时，收集落料，并与硫化剂混合，均匀投入开炼机中，待配合组分全部混入后，切断，下片，室温下停放2～4小时；
（2）再次打开开炼机，调整辊距为1mm，将经过停放的混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复8～10次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调整辊距为5mm，将混炼胶放入开炼机，使其包辊-切断-打卷，重复5～8次，并将胶卷垂直/平行辊筒交替投入开炼机中，待完成后，调节辊距为8mm，将胶料放入开炼机，使其包辊并在辊筒上方形成堆积，过辊15分钟，下片，调整辊距为5mm，将胶料放入开炼机，使其包辊，随后翻胶5～8次，包辊至其表面光滑，下片备用。
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