CN113637327A - 一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于密封圈制备技术领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，该耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸‑聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒93‑98份、补强剂40‑45份、硫化剂1.4‑1.9份、PEG‑60001‑6份和CeO23‑8份。本发明技术方案中，先通过羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与3‑(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷反应生成巯基‑聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，再将生成的巯基‑聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与4‑乙烯基苯基硼酸制备硼酸‑聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，实现聚二甲基硅氧烷橡胶与硼酸之间稳定的结合，CeO2与PEG‑6000之间的协同作用能够赋予硅橡胶良好的耐高温摩擦稳定性。
Description
技术领域
本发明属于密封圈制备技术领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法。
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，硅橡胶因其优良的耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐气候老化、憎水、防潮等性能，广泛的应用于航天、航空、电子、电气、建筑、机械、冶金、汽车、仪器仪表、纺织、化工、轻工、食品、医药卫生等部门，随着硅橡胶产业消费量的增长，这种高性能特种橡胶已经转变为大众合成橡胶，成为用量最大的合成橡胶品种之一。
现有的硅橡胶虽然具有优良的耐热性，但高温摩擦稳定性差，限制了其在高温密封领域的应用，CeO2能够增大硅橡胶的耐摩擦高温摩擦稳定性；但是，CeO2与硅橡胶的相容性较弱，直接混合效果不佳。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，解决了CeO2与硅橡胶的相容性较弱的缺点，提高了硅橡胶的高温摩擦稳定性。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒93-98份、补强剂40-45份、硫化剂1.4-1.9份、PEG-60001-6份和CeO23-8份；
优选地，所述补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：0.8-1.2：0.3-0.6混合制得。
优选地，所述硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比5-7：2-4：1混合而成。
所述硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应1-3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒。
优选地，所述步骤S2中羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.2-0.4：0.3-0.4，所述去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.3-0.4：22-23：22-23：14-16：0.2-0.4。
优选地，所述步骤S3中巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.1-0.3：40-50：0.1-0.3：0.01-0.03。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在15-20MPa、160℃的温度下硫化，然后常压室温冷却，得到成品。
优选地，所述步骤(1)中密炼温度为80-120℃，密炼时间2-3min。
优选地，所述步骤(1)中混炼温度为40-60℃，时间为2-5min。
优选地，所述步骤(2)中硫化时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明方法的有益效果是：
(1)本发明技术方案中，先通过羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷反应生成巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，再将生成的巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与4-乙烯基苯基硼酸制备硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，实现聚二甲基硅氧烷橡胶与硼酸之间稳定的结合，CeO2与PEG-6000之间的协同作用能够赋予硅橡胶良好的耐高温摩擦稳定性。
(2)本发明技术方案中，CeO2、PEG-6000在赋予硅橡胶良好的耐高温摩擦稳定性的同时，PEG-6000与硅橡胶在高温摩擦磨损过程中，会在橡胶表面附着一层熔融层，降低摩擦阻力，CeO2、PEG-6000与硅橡胶的复合材料在高温下表现出优异的耐磨性，摩擦形成的熔融层可以防止空气与橡胶表面直接接触，抑制橡胶表面的高温氧化反应，从而缓解橡胶高温热氧老化问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒93份、补强剂40份、硫化剂1.4份、PEG-60001份和CeO23份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：0.8：0.3混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比5：2：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应1h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.2：0.3，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.3：22：22：14：0.2；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.1：40：0.1：0.01。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为80℃，密炼时间2min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为40℃，时间为2min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在15MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为20min，然后常压室温冷却，得到成品。
实施例2
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒94份、补强剂41份、硫化剂1.5份、PEG-60002份和CeO24份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1：0.5混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比6：3：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应2h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.3：0.35，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.35：22.5：22.5：15：0.3；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.2：45：0.2：0.02。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为100℃，密炼时间2.5min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为50℃，时间为3min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在17MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为25min，然后常压室温冷却，得到成品。
实施例3
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒95份、补强剂42份、硫化剂1.6份、PEG-60003份和CeO25份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1.2：0.6混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比7：4：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.4：0.4，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.4：23：23：16：0.4；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.3：50：0.3：0.03。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为120℃，密炼时间3min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为60℃，时间为5min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在20MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为30min，然后常压室温冷却，得到成品。
实施例4
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒96份、补强剂43份、硫化剂1.7份、PEG-60004份和CeO26份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1.2：0.6混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比7：4：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.4：0.4，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.4：23：23：16：0.4；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.3：50：0.3：0.03。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为120℃，密炼时间3min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为60℃，时间为5min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在20MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为30min，然后常压室温冷却，得到成品。
实施例5
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒97份、补强剂44份、硫化剂1.8份、PEG-60005份和CeO27份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1.2：0.6混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比7：4：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.4：0.4，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.4：23：23：16：0.4；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.3：50：0.3：0.03。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为120℃，密炼时间3min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为60℃，时间为5min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在20MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为30min，然后常压室温冷却，得到成品。
实施例6
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒98份、补强剂45份、硫化剂1.9份、PEG-60006份和CeO28份。
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1.2：0.6混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比7：4：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈，硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.4：0.4，去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.4：23：23：16：0.4；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.3：50：0.3：0.03。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，密炼温度为120℃，密炼时间3min，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料，混炼温度为60℃，时间为5min；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在20MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为30min，然后常压室温冷却，得到成品。
对比例1
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：甲基乙烯基硅橡胶98份、补强剂45份、硫化剂1.9份和CeO2；
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1：0.4混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比6：3：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
S1、按组分称取物料，将甲基乙烯基硅橡胶放入密炼机中密炼，密炼温度为100℃，密炼时间2min，接着加入补强剂和CeO2，混合均匀，混合时间为4min，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，混炼温度为50℃，时间为4min，得到胶料；
S2、将得到的胶料注入密封圈模具中，在18MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为25min，然后常压室温冷却15h，得到成品。
对比例2
一种耐高温硅橡胶密封圈，包括以下质量份原料：甲基乙烯基硅橡胶98份、补强剂45份和硫化剂1.9份；
补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：1：0.4混合制得。
硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比6：3：1混合而成。
一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，包括以下步骤：
S1、按组分称取物料，将甲基乙烯基硅橡胶放入密炼机中密炼，密炼温度为100℃，密炼时间2min，接着加入补强剂，混合均匀，混合时间为4min，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，混炼温度为50℃，时间为4min，得到胶料；
S2、将得到的胶料注入密封圈模具中，在18MPa、160℃的温度下硫化，硫化时间为25min，然后常压室温冷却15h，得到成品
将实施例1-6和对比例1-2所得的耐高温硅橡胶密封圈进行机械性能测试，按GB/T528-2009和GB/T528-2008计算，结果如下表1所示：
表1
由表1可知，本发明技术方案制备的耐高温硅橡胶密封圈相比于对比例在机械性能方面上得到提升。
将实施例1-6和对比例1-2所得的耐高温硅橡胶密封圈进行热稳定性能测试，通过TG-MS在30℃至1000℃下运行研究其最大失重温度Tmax以及碳收率，结果如下表2所示：
表2
由上表2可知，本发明实施例中制备的耐高温硅橡胶密封圈相比于对比例具有更高的失重温度以及碳回收率，所以具有更好的耐高温性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种耐高温硅橡胶密封圈，其特征在于，包括以下质量份原料：硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒93-98份、补强剂40-45份、硫化剂1.4-1.9份、PEG-60001-6份和CeO23-8份；
所述硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒是由羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷反应生成巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒，再将生成的巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与4-乙烯基苯基硼酸反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶密封圈，其特征在于：所述补强剂是由DTBP、DBPMH和DCP以重量比1：0.8-1.2：0.3-0.6混合制得。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，其特征在于：所述硫化剂由沉淀法白炭黑、气相法白炭黑和N330炭黑三者以重量比5-7：2-4：1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温硅橡胶密封圈，其特征在于：所述硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒的制备方法，包括以下步骤；
S1、将聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒加入至体积比为7：3的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，搅拌反应1-3h，得到羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S2、将得到的羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒超声波处理分散在去离子水和甲醇中，持续30min，再加入甘油超声分散10min，然后，将得到的溶液用氮气吹扫10min，将3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷溶解在乙醇中，然后也上述溶液混合，之后，将混合物在氮气保护下在85℃下剧烈搅拌6h，离心分离，用甲醇和去离子水冲洗，在45℃下干燥过夜，得到巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒；
S3、通过超声波处理将巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒分散在乙醇溶液中30min，然后，加入4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈，并将混合物在50℃下机械搅拌4h，之后，离心分离，用去离子水和甲醇洗涤3次，然后在室温下干燥过夜，得到硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温硅橡胶密封圈，其特征在于：所述步骤S2中羟基化的聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒与去离子水的质量比为0.2-0.4：0.3-0.4，所述去离子水、甲醇、甘油、乙醇和3-(巯基丙基)甲基二甲氧基硅烷的体积比为0.3-0.4：22-23：22-23：14-16：0.2-0.4。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温硅橡胶密封圈，其特征在于：所述步骤S3中巯基-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒、乙醇、4-乙烯基苯基硼酸和偶氮二异丁腈的质量比为0.1-0.3：40-50：0.1-0.3：0.01-0.03。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按组分称取物料，将硼酸-聚二甲基硅氧烷橡胶颗粒放入密炼机中密炼，接着加入补强剂和CeO2、PEG-6000，混合均匀，最后在开炼机加入硫化剂，混炼，得到胶料；
(2)将得到的胶料注入密封圈模具中，在15-20MPa、160℃的温度下硫化，然后常压室温冷却，得到成品。
8.根据权利要求7所述的一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中密炼温度为80-120℃，密炼时间2-3min。
9.根据权利要求7所述的一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中混炼温度为40-60℃，时间为2-5min。
10.根据权利要求7所述的一种耐高温硅橡胶密封圈及其制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中硫化时间为20-30min。
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