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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