CN117004225A - 一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 - Google Patents
一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117004225A CN117004225A CN202311124696.4A CN202311124696A CN117004225A CN 117004225 A CN117004225 A CN 117004225A CN 202311124696 A CN202311124696 A CN 202311124696A CN 117004225 A CN117004225 A CN 117004225A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistant
- wear
- silica gel
- aging
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000032683 aging Effects 0.000 title claims abstract description 99
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 60
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims abstract description 59
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 10
- 229920005560 fluorosilicone rubber Polymers 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 8
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical group CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 34
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- BPYFPNZHLXDIGA-UHFFFAOYSA-N diphenylsilicon Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si]C1=CC=CC=C1 BPYFPNZHLXDIGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007488 abnormal function Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013142 basic testing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 1
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- HIHIPCDUFKZOSL-UHFFFAOYSA-N ethenyl(methyl)silicon Chemical compound C[Si]C=C HIHIPCDUFKZOSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N fluorosilicon Chemical compound [Si]F ZHPNWZCWUUJAJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N hydroxy(phenyl)silicon Chemical compound O[Si]C1=CC=CC=C1 NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002454 poly(glycidyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- -1 siloxane side chain Chemical group 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本申请涉及硅胶的领域，更具体地说，它涉及一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法。一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于，由以下重量份的原料组成：硅橡胶混炼胶100份、抗氧剂1~3份、硫化剂3~5份、脱膜剂0.1~0.5份、色料0‑1份、耐磨耐老化填充剂18‑25份；所述耐磨耐老化填充剂由以下重量百分比的原料组成：相容剂5~20%、膨胀珍珠岩1~5%、热塑性弹性体75~85。本申请通过相容剂、膨胀珍珠岩、热塑性弹性体复合得到的耐磨耐老化填充剂具有较好的耐磨、耐老化的作用，与其硅橡胶混炼胶复合，制得的硅胶按键兼备较佳的耐老化性、耐磨性以及力学强度。
Description
技术领域
本申请涉及硅胶的领域，更具体地说，它涉及一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法。
背景技术
硅胶按键是以硅胶为原料所制作而成的按键产品，硅胶按键属于硅胶制品的一个产品种类，硅胶按键具有优良的耐热性、耐寒性、耐环境性、电气绝缘性、耐疲劳性等特点，因此，被运用在电子计算器、遥控器、电话机、无线电话机、电子玩具、电脑键盘、学习机按键、密码器按键、数码产品按键当中。
硅胶也称硅橡胶，硅橡胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。
硅橡胶主要原料由生胶、二氧化硅、硅树脂、含氢硅油、白油等制得。使得硅橡胶具有较好的耐高低温性、耐臭氧、耐氧、耐光和耐候老化性能，以及优良的电绝缘性能，但是拉伸强度、撕裂强度、耐油性等性能较差，制得的硅胶按键在使用过程中容易出现磨损、破裂、出油、变粘等现象。
基于以上问题，目前硅胶材料在合成过程中，表面涂层处理或者加入遮光剂、石蜡、抗氧化剂，以及填充石墨烯、碳化硅等填料，以上手段虽然能够在一定程度上提高耐磨和耐老化性，但是力学强度方面还是没有很好提升，因此硅胶按键在使用过程仍然存在容易破裂等现象，故需要对硅胶按键进一步研究。
发明内容
为了解决耐磨和耐老化性，同时获得较佳的力学强度，本申请提供一种耐磨耐老化的硅胶按键及制备方法。
第一方面，本申请提供一种耐磨耐老化的硅胶按键，由以下重量份的原料组成：
硅橡胶混炼胶100份
抗氧剂1～3份
硫化剂3～5份
色料0-1份
耐磨耐老化填充剂18-25份；
所述耐磨耐老化填充剂由以下重量百分比的原料组成：
相容剂5～20％
膨胀珍珠岩1～5％
热塑性弹性体75～85份。
上述原料制得的硅胶按键具有较好的耐磨性和耐老化性，减少在使用过程出现磨损、变粘以及开裂等现象，并且在使用过程减少出现出油的现象，提高其实用性。
抗氧剂具有抗氧化作用，硫化剂促进硫化，便于原料进行交联形成大分子聚合物。色料调整硅胶按键的颜色使其更美观。
采用热塑性弹性体与硅橡胶混炼胶进行共混，热塑性弹性体简称为TPE，TPE比硅胶更耐磨，TPE的弹性和硬度比硅胶更高，因此具有更好的耐磨性能。而硅胶较为柔软，相对比较容易磨损，因此采用两者进行共混，能够进一步提高硅胶按键的耐磨性，同时，热塑弹性体不易具有耐油性和力学强度，因此，当其两者综合，能够获得较佳的耐磨性、耐老化性、耐油性以及力学强度。
相容剂不仅提高热塑性弹性体与硅橡胶混炼胶的相容性，而且还能提高膨胀珍珠岩与聚合物的相容性，使制得的硅胶按键的耐老化性、耐磨性以及力学强度较佳。
膨胀珍珠岩具有多孔孔隙，因此能够吸附油，减少硅胶按键出油等现象，其粒径优选为1-50μm，制备例中优选为10μm。同时还具有耐高温性和耐磨性，进一步提高硅胶按键的耐磨性和耐老化性。
综上，本申请通过膨胀珍珠岩、相容剂以及热塑性弹性体复合，得到的耐磨耐老化填充剂具有较好的耐磨性、耐老化性，同时兼备较好的力学强度和耐油性，与硅橡胶混炼胶混合后，并在抗氧剂、硫化剂、脱膜剂的协助下，使制得的硅胶按键兼备较佳的耐磨性和耐老化性，同时能够减少硅胶按键出由油，并提高硅胶按键的耐油性和力学强度，进而提高硅胶按键的使用寿命。
优选的，所述硅橡胶混炼胶由氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶以重量份之比为1：(1.5～2.3)：(2～5)组成。
上述原料中，氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶均为混炼胶，故未经硫化的硅橡胶。其中，氟硅橡胶混炼胶是一种改性硅橡胶，即硅橡胶的硅氧烷侧链上的甲基被R-三氟丙基所取代的产品。由于含有氟，因此，兼备硅橡胶和氟的优点，使其具有较好的耐高低温性、结构稳定、耐候性以及弹性。
有机硅混炼胶以有机基团为侧基的线性高分子，具有良好的耐热性、耐辐照、弹性等。双苯基硅橡胶混炼胶是指主链中含有苯基硅氧烷或甲基苯基硅氧烷链节的高分子量线型聚硅氧院，具有较好的耐候性和耐高低温性。
因此，本申请通过氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶复合，起到协同作用，使硅橡胶混炼胶获得较佳的耐候性、耐高低温性以及柔软性等，从而减少硅胶按键出现老化的可能性。而加入抗氧剂可以进一步提高硅胶按键耐老化性，硫化剂促进硅橡胶混炼胶进行硫化、交联。使得制得的硅胶按键性能较佳。
优选的，所述氟硅橡胶平均分子量为50～80万，硬度为48～61A，压缩永久性变形22～25％。
有机硅混炼胶的平均分子量为30～50万，断裂伸长率为280～296％，25℃密度为1.10～1.20g/cm3,硬度60～65A。
所述双苯基硅橡胶混炼胶的平均分子量为40～80万，乙烯基含量为0.23～0.35％，苯基含量为8.2～8.8％。
以上分子量范围和性能参数范围的选择，都利于进一步提高硅胶按键的耐老化性和耐磨性等，并且能够在相容剂的作用下，与热塑性弹性充分混合均匀，使制得的硅胶按键兼备较佳的抗老化性和耐磨性，同时获得较佳的力学强度和耐油性，并减少硅橡按键出油，该硅胶按键出油的最主要原因是白油或含氢硅油没有完全结合，也可以是脱膜剂、分子结构被破坏等原因。
其中氟硅橡胶，硬度为48～61A采用的是ASTM D2240进行测试，压缩永久性变形22～25％采用的是ASTM D395在177℃，22h进行测试。实施例优选为硬度为60A，压缩永久性变形22％。
有机硅混炼胶为甲基乙烯基硅橡胶类混炼胶。其断裂伸长率为280～296％，检测标准采用GB/T528-1998。实施例优选为断裂伸长率为290％。硬度为62A。
双苯基硅橡胶混炼胶实施例中优选，乙烯基含量为0.33％，苯基含量为8.5％。
优选的，所述热塑性弹性为TPVC、TPV、TPAE中的一种或者多种组成。
TPVC是一种氯乙烯热塑性弹性体，该TPVC由PVC和NBR复合得到，具有高弹性、耐磨、力学强度以及耐油性等，其邵氏硬度为55-90A，而扯断伸长率≧400％，实施例中优选为硬度65A，扯断伸长率为585％。
TPV是PP+EPDM的共混体系，是塑料与橡胶性能的结合体,具有优良的耐老化性能、力学强度、耐油以及耐磨性等。TPV优选为美国埃克森,型号为101-64。
TPAE为尼龙6系热塑性性弹性体，具有较好的力学强度、耐候性、耐磨性、耐油以及耐老化性。本申请的TPAE是由尼龙6与PPG共聚而成，其厂家法国Atochem公司的Pebax系列TPAE型号5512MNOO。其硬度为60～65A。实施例中优选65A。
本申请采用TPVC、TPV、TPAE中一种或者多种组成的热塑性弹性，兼备较好的耐老化性、耐候性、力学强度、耐油性以及耐磨性，并在相容剂的作用下，得到的耐磨耐老化填料剂，容易与硅橡胶混炼胶共混，使制得的硅胶按键具有较佳的耐磨性和耐老化性，同时获得较佳的力学强度和耐油性。
优选的，所述热塑性弹性体由TPVC、TPV以重量份之比为1：(1～3)组成；或由TPV、TPAE重量份之比为1：(1.2～1.8)组成。
优选的，所述热塑性弹性体由TPVC、TPV、TPAE以重量份之比为1：(0.2～0.8)：(0.3～0.5)组成。
当TPVC、TPV、TPAE以两种以上的原料混合时，起到协同作用，使得硅胶按键的耐磨性和力学强度等较佳。
优选的，所述相容剂由以下重量份的原料组成：
壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物1～3份
γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1～3份
纤维素接枝共聚物1～3份
壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物3～9份。
壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基形成的一种天然大分子化合物。利用邻苯二甲酰化壳聚糖作为一种中间体实现壳聚糖和丙烯酸丁酯接枝共聚反应，该接枝产物能够保留壳聚糖本身所具有的大量自由氨基。
壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物是由壳聚糖和聚丙烯酸丁酯进行接枝得到，具体地，丙烯酸丁酯进行初步自聚后，在引发剂的作用下，进一步与壳聚糖进行接枝反应，从而得到的壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物的接枝率为320-400％，平均分子量为10-20万，实施例中优选为接枝率为360％，平均分子量为20万。该壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物兼备壳聚糖和聚丙烯酸丁酯的优点，因此具有较好的抗紫外老化性、抗热氧老化性、耐水性以及相容性等。
纤维素接枝共聚物为纤维素接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯，具有较好的吸油性、相容性以及粘接性等。平均分子量为5-8万，接枝率为90-96％，实施例中优选，平均分子量为5万，接枝率为93％。
壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物是在引发剂得分作用下，使壳聚糖与丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯二种乙烯类混和单体接枝共聚，其中接枝率为430-500％，平均分子量为3-5万，实施例中优选为接枝率458％，平均分量为4万。
通过壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、纤维素接枝共聚物、壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物复合得到的相容剂，兼备较好的抗老化效果、相容性以及吸油效果，因此能够进一步提高热塑性弹性体与硅橡胶混炼胶的相容，同时也提高膨胀珍珠岩与聚合物的相容性，进而制得的硅胶按键兼备较佳的耐磨性、耐老化性，且具有较好的耐油性、力学强度等，同时减少硅胶按键在使用过程中出现出油可能性。
优选的，所述耐磨耐老化填充剂由以下方法制得：
按照重量份计，称取热塑性弹性体加热至熔融，搅拌10～30min，再加入相容剂和膨胀珍珠岩，搅拌30～60min，得到耐磨耐老化填充剂。
上述制备方法操作简单，生产效率高，且制得的耐磨耐老化填充剂与硅橡胶混炼胶的相容好，使得硅胶按键兼备较佳的耐磨性、耐老化性，且具有较好的耐油性、力学强度等，同时减少硅胶按键在使用过程中出现出油可能性。
优选的，所述硫化剂为双二五或双二四，所述抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
选用以上硫化剂，能进一步使硅胶按键的原料体系进一步交联，使得到的硅胶按键耐老化、耐磨以及力学性能等更佳，而抗氧化剂168或1010的加入，进一步提高硅胶按键的抗老化性，减少出现老化的可能性。
第二方面，本申请提供一种耐磨耐老化的硅胶按键的制备方法采用如下的技术方案：按照重量份计，称取硅橡胶混炼胶、耐磨耐老化填充剂、抗氧剂以及硫化剂混合，加热至180～190℃，密炼1-3h，得到混合物A，将混合物A进行模具成型，冷却，得到硅胶按键。
上述制备方法操作简单，生产效率高，且制得的耐磨耐老化填充剂与硅橡胶混炼胶的相容好，使得硅胶按键兼备较佳的耐磨性、耐老化性，且具有较好的耐油性、力学强度等，同时减少硅胶按键在使用过程中出现出油可能性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过膨胀珍珠岩、相容剂以及热塑性弹性体复合，得到的耐磨耐老化填充剂具有较好的耐磨性、耐老化性，同时兼备较好的力学强度和耐油性，与硅橡胶混炼胶混合后，并在抗氧剂、硫化剂、脱膜剂的协助下，使制得的硅胶按键兼备较佳的耐磨性和耐老化性，同时能够减少硅胶按键出由油，并提高硅胶按键的耐油性和力学强度，进而提高硅胶按键的使用寿命。
2、本申请通过氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶复合，起到协同作用，使硅橡胶混炼胶获得较佳的耐候性、耐高低温性以及柔软性等，从而减少硅胶按键出现老化的可能性。而加入抗氧剂可以进一步提高硅胶按键耐老化性，硫化剂促进硅橡胶混炼胶进行硫化、交联。使得制得的硅胶按键性能较佳。
3、本申请采用TPVC、TPV、TPAE中一种或者多种组成的热塑性弹性，兼备较好的耐老化性、耐候性、力学强度、耐油性以及耐磨性，并在相容剂的作用下，得到的耐磨耐老化填料剂，容易与硅橡胶混炼胶共混，从而非制得的硅胶按键具有较佳的耐磨性和耐老化性，同时获得较佳的力学强度和耐油性。
4、通过壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、纤维素接枝共聚物、壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物复合得到的相容剂，兼备较好的抗老化效果、相容性以及吸油效果，因此能够进一步提高热塑性弹性体与硅橡胶混炼胶的相容，同时也提高膨胀珍珠岩与聚合物的相容性，进而制得的硅胶按键兼备较佳的耐磨性、耐老化性，且具有较好的耐油性、力学强度等，同时减少硅胶按键在使用过程中出现出油可能性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
耐磨耐老化填充剂的制备例
制备例1
一种耐磨耐老化填充剂由以下方法制得：
称取壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物1kg、纤维素接枝共聚物1kg、壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物3kg、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1kg混合，加热至120℃，混合均匀，冷却，粉碎，过筛200目，得到相容剂。
称取7.5kg热塑性弹性体(TPVC)加热至熔融，在转速为120r/min，搅拌20min，再加入2kg相容剂和0.5kg膨胀珍珠岩，继续搅拌50min，得到耐磨耐老化填充剂。
制备例2
一种耐磨耐老化填充剂由以下方法制得：
称取壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物2kg、纤维素接枝共聚物2kg、壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物5kg、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷2kg混合，加热至120℃，混合均匀，冷却，粉碎，过筛200目，得到相容剂。
称取8.0kg热塑性弹性体(TPVC)加热至熔融，在转速为120r/min，搅拌20min，再加入1.5kg相容剂和0.5kg膨胀珍珠岩，继续搅拌50min，得到耐磨耐老化填充剂。
制备例3
一种耐磨耐老化填充剂由以下方法制得：
称取壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物3kg、纤维素接枝共聚物3kg、壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物8kg、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷3kg混合，加热至120℃，混合均匀，冷却，粉碎，过筛200目，得到相容剂。
称取8.5kg热塑性弹性体(TPVC)加热至熔融，在转速为120r/min，搅拌20min，再加入1kg相容剂和0.5kg膨胀珍珠岩，，继续搅拌50min，得到耐磨耐老化填充剂。
制备例4
制备例4与制备例2的不同之处在于：热塑性弹性体由TPVC、TPV以重量份之比为1：2组成。
制备例5
制备例5与制备例2的不同之处在于：热塑性弹性体由TPV、TPAE重量份之比为1：1.5组成。
制备例6
制备例6与制备例2的不同之处在于：热塑性弹性体由TPVC、TPV、TPAE以重量份之比为1：0.5：0.4组成。
制备对比例
制备对比例1
制备对比例1与制备例2的不同之处在于：纤维素接枝共聚物等量替换成壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物。
制备对比例2
制备对比例2与制备例2的不同之处在于：壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物等量替换成壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物。
实施例
实施例1
一种耐磨耐老化的硅胶按键由以下制备方法得到：
称取10kg硅橡胶混炼胶(有机硅混炼胶)、0.8kg制备例1得到的耐磨耐老化填充剂、0.1kg抗氧剂168以及0.3kg双二五混合，加热至185℃，放入密炼机中进行密炼2h，得到混合物A，将混合物A进行模具成型，冷却，得到硅胶按键。
实施例2
一种耐磨耐老化的硅胶按键由以下制备方法得到：
称取10kg硅橡胶混炼胶(有机硅混炼胶)、1.2kg制备例1得到的耐磨耐老化填充剂、0.2kg抗氧剂1010以及0.4kg双二五混合，加热至185℃，放入密炼机中进行密炼2h，得到混合物A，将混合物A进行模具成型，冷却，得到硅胶按键。
实施例3
一种耐磨耐老化的硅胶按键由以下制备方法得到：
称取10kg硅橡胶混炼胶(有机硅混炼胶)、1.5kg制备例1得到的耐磨耐老化填充剂、0.3kg抗氧剂1010以及0.5kg双二四混合，加热至185℃，放入密炼机中进行密炼2h，得到混合物A，将混合物A进行模具成型，冷却，得到硅胶按键。
实施例4
实施例4与实施例2的不同之处在于：实施例4的硅橡胶混炼胶由氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶以重量份之比为1：1.7：3组成。
实施例5-11
实施例5-11与实施例4的不同之处在于，耐磨耐老化填充剂的来源不同，具体如表1所示：
表1实施例4-11耐磨耐老化填充剂的来源
| 实施例 | 耐磨耐老化填充剂的来源 |
| 实施例4 | 制备例1 |
| 实施例5 | 制备例2 |
| 实施例6 | 制备例3 |
| 实施例7 | 制备例4 |
| 实施例8 | 制备例5 |
| 实施例9 | 制备例6 |
| 实施例10 | 制备对比例1 |
| 实施例11 | 制备对比例2 |
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于：耐磨耐老化填充剂等量替换成硅橡胶混炼胶。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于：耐磨耐老化填充剂等量替换成聚氨酯填充料，其中聚氨酯填充料由聚氨酯弹性体(德国亨斯迈A75E5040)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷以重量之比为10:1.5进行混合得到。
性能检测试验
检测方法/试验方法
将实施例1-10和对比例1-2得到的按键硅胶和混合物A，混合物A经过模具成型后得到第一批测试样和第二批测试样，将按键硅胶采用按键寿命测试仪进行测试(50～60次/分的速度、3.5N的力度均匀地按键,按下、松开为一次。每500次进行基本测试,记录外观结构损伤地方和功能异常项目,开壳检验内部结构,当按键寿命大于20万次停止实验，记录大于20万次)，而第一批测试样和未进行测试的硅胶按键放置于温度为70℃，湿度为70％的环境中3天进行老化处理，再分别进行检测按键寿命和撕裂强度。而第二批测试样直接进行检测撕裂强度(参考GB_T 16578-1996)，具体如表2所示。
将实施例1-10和对比例1-3得到的按键硅胶进行检测，参考GB/T1689-1998《硫化橡胶耐磨性能的测定》标准用阿克隆磨耗试验机测定硅胶按键的阿克隆磨耗体积，体积越大，耐磨性越差，具体如表2所示；
表2实施例1-10和对比例1-3的实验数据
结合实施例1和对比例1-2并结合表2可以看出，对比例1-2的按键寿命、撕裂强度以及耐磨性均比实施例1低，且经过老化处理后力学性能降低的幅度比实施例1的高，说明采用本申请制备工艺得到的耐磨耐老化填充剂与硅橡胶混合胶更容易混合，同时使制得的硅胶按键兼备较佳的耐磨性和耐老化性，同时具有较好的力学强度等。
从实施例4和实施例2可以看出，实施例2的按键寿命、撕裂强度以及耐磨性均比实施例4的低，且经过老化处理后，力学性能和按键寿命降低的幅度比实施例4的高，说明当采用氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶复合能够起到协同作用，使得到的硅胶按键具有较好的性能。
从实施例7-9和实施例5可以看出，实施例7-9的按键寿命、撕裂强度以及耐磨性均比实施例5的高，且经过老化处理后，力学性能和按键寿命降低的幅度比实施例5的低，说明当采用TPVC、TPV、TPAE复合能够起到协同作用，使得到的硅胶按键具有较好的性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
硅橡胶混炼胶100份
抗氧剂1~3份
硫化剂3~5份
色料0-1份
耐磨耐老化填充剂18-25份；
所述耐磨耐老化填充剂由以下重量百分比的原料组成：
相容剂5~20%
膨胀珍珠岩1~5%
热塑性弹性体75~85份。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键：所述硅橡胶混炼胶由氟硅橡胶混炼胶、有机硅混炼胶、双苯基硅橡胶混炼胶以重量份之比为1：（1.5~2.3）：（2~5）组成。
3.根据权利要求2所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述氟硅橡胶平均分子量为50~80万，硬度为48~61A，压缩永久性变形22~25%；
所述有机硅混炼胶的平均分子量为30~50万，断裂伸长率为280~296%，25℃密度为1.10~1.20g/cm3,硬度60~65A；
所述双苯基硅橡胶混炼胶的平均分子量为40~80万，乙烯基含量为0.23~0.35%，苯基含量为8.2~8.8%。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述热塑性弹性为TPVC、TPV、TPAE中的一种或者多种组成。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述热塑性弹性体由TPVC、TPV以重量份之比为1：（1~3）组成；或由TPV、TPAE重量份之比为1：（1.2~1.8）组成。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述热塑性弹性体由TPVC、TPV、TPAE以重量份之比为1：（0.2~0.8）：（0.3~0.5）组成。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述相容剂由以下重量份的原料组成：
壳聚糖接枝聚丙烯酸丁酯共聚物1~3份
γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷1~3份
纤维素接枝共聚物1~3份
壳聚糖与MA-MMA接枝共聚物3~9份。
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于，所述耐磨耐老化填充剂由以下方法制得：
按照重量份计，称取热塑性弹性体加热至熔融，搅拌10~30min，再加入相容剂和膨胀珍珠岩，搅拌30~60min，得到耐磨耐老化填充剂。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键，其特征在于：所述硫化剂为双二五或双二四，所述抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂1010。
10.一种如权利要求1~9任一项所述的一种耐磨耐老化的硅胶按键的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照重量份计，称取硅橡胶混炼胶、耐磨耐老化填充剂、抗氧剂以及硫化剂混合，加热至180~190℃，密炼1-3h，得到混合物A，将混合物A进行模具成型，冷却，得到硅胶按键。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311124696.4A CN117004225A (zh) | 2023-09-02 | 2023-09-02 | 一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311124696.4A CN117004225A (zh) | 2023-09-02 | 2023-09-02 | 一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117004225A true CN117004225A (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88576270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311124696.4A Pending CN117004225A (zh) | 2023-09-02 | 2023-09-02 | 一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117004225A (zh) |
-
2023
- 2023-09-02 CN CN202311124696.4A patent/CN117004225A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101917736B1 (ko) | 신발창용 고무 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
| CN108250389B (zh) | 一种基于sebs的相容剂及其制备方法 | |
| CN111534105B (zh) | 一种高铁密封件用耐老化硅橡胶密封材料及其制备方法 | |
| CN103237644B (zh) | 制造柔性的、具有改进的层粘合力的多层电子制品的方法 | |
| CN110628095A (zh) | 一种石墨烯高弹性的橡胶弹性体高分子材料及其制备方法 | |
| CN103408948A (zh) | 一种橡胶组合物及其应用 | |
| CN114702750B (zh) | 一种运动鞋底用eva复合发泡材料及其制备方法 | |
| CN110903654A (zh) | 一种环保型热塑性硅橡胶弹性体及其制备方法 | |
| CN111253687A (zh) | 一种硅橡胶与三元乙丙橡胶的共混胶及其制备方法 | |
| CN117164977B (zh) | 一种pe复合塑料及其制备方法 | |
| CN114163822B (zh) | 有机硅改性三元乙丙橡胶及其制备方法 | |
| CN103992609A (zh) | 一种烯烃嵌段共聚物泡沫材料及其制备方法 | |
| CN111073154B (zh) | 一种具有防异响功能的树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN117430786B (zh) | 用于充电桩线缆的高强度tpu材料及其制备方法 | |
| CN112210216B (zh) | 一种高阻尼苯基硅橡胶及其制备方法和应用 | |
| CN111154265B (zh) | 一种硅橡胶/聚丁二酸丁二醇酯非石油基热塑性硫化胶及其制备方法 | |
| CN117004225A (zh) | 一种耐磨耐老化的硅胶按键以及制备方法 | |
| CN111234337B (zh) | 一种具有自修复功能的环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN107759910A (zh) | 一种耐油弹性体共混物发泡材料及其制备方法 | |
| CN114605646B (zh) | 一种可重复加工使用的热固性聚氨酯改性聚硅氧烷材料及其制备方法 | |
| KR20210103051A (ko) | 치열 교정 파워체인용 열가소성 폴리우레탄-실리카 복합재 및 그의 제조방법 | |
| CN114806026B (zh) | 一种冷收缩乙丙橡胶管材料及制备方法 | |
| CN117285692A (zh) | 一种柔软性好的改性tpu材料、制备方法及其应用 | |
| CN116144186A (zh) | 有机硅弹性体共聚材料及其制备方法 | |
| CN118667257A (zh) | 一种eva-tpu-emma共混发泡材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |