[发明专利]高抗黄变硅橡胶混炼胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅橡胶技术领域，特别是一种高抗黄变硅橡胶混炼胶及其制备方法的技术。

背景技术

硅橡胶是分子主链为si-o-si键无机结构、侧链为有机基团的一类兼具无机和有机性质的高分子材料。与一般橡胶相比，硅橡胶具有优良的耐热性、耐寒性、耐候性、电气特性及生理惰性，在航空航天、电子电器、生物医学等领域有着广泛应用。但是由于生产硅橡胶生胶的原料和添加的助剂中一般都含有微量的金属元素和NO^-₃，而正是由于这些微量的金属元素和NO^-₃导致了硅橡胶在硫化过程中特别是二次硫化后黄变严重，直接影响了产品的外观。限制了硅橡胶在灯饰、太阳能光伏密封产业的应用。研究人员之前在这方面也做了大量的研究，使用过许多抗黄变助剂，但效果不是特别的明显。因此，如何有效提高硅橡胶的抗黄变程度，使其产品外观达到使用要求，成为硅橡胶材料及制品开发的重要方面，具有很大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不降低硅橡胶混炼胶物理机械性能的基础上，抗黄变能力强、加工性能好，并且具有好的物理机械性能的高抗黄变硅橡胶混炼胶及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现。

一种高抗黄变硅橡胶混炼胶，其特征在于所述高抗黄变硅橡胶混炼胶按下列重量份数的原料组成：硅橡胶生胶100份，羟基硅油1-20份，白炭黑20-70，内脱膜剂硬脂酸锌0.1-3份，含氢硅油1-10，抗黄变助剂焦磷酸0.01-0.5份。

具体来说，所述硅橡胶生胶100份，羟基硅油9份，白炭黑40，内脱膜剂硬脂酸锌0.5份，含氢硅油3份，抗黄变助剂焦磷酸0.01份；或者所述硅橡胶生胶100份，羟基硅油9份，白炭黑40，内脱膜剂硬脂酸锌0.5份，含氢硅油3份，抗黄变助剂焦磷酸0.05份；或者所述硅橡胶生胶100份，羟基硅油9份，白炭黑40，内脱膜剂硬脂酸锌0.5份，含氢硅油3份，抗黄变助剂焦磷酸0.12份；或者所述硅橡胶生胶100份，羟基硅油9份，白炭黑40，内脱膜剂硬脂酸锌0.5份，含氢硅油3份，抗黄变助剂焦磷酸0.3份；或者所述硅橡胶生胶100份，羟基硅油18份，白炭黑60，内脱膜剂硬脂酸锌2份，含氢硅油8份，抗黄变助剂焦磷酸0.5份；所述硅橡胶生胶为二甲基硅橡胶，甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶或甲基三氟丙基硅橡胶。

所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基生胶，其中甲基50摩尔％以上，乙烯基0.01-8摩尔％，平均聚合度5000以上且其聚合度的上限为100000。

所述甲基乙烯基生胶中甲基80摩尔％以上，乙烯基0.01-3摩尔％，平均聚合度为20000。

一种前述的高抗黄变硅橡胶混炼胶的制备方法，包括下列步骤：

1)将前述重量份数的硅橡胶生胶、羟基硅油、硬脂酸锌、脱膜助剂、含氢硅油和抗黄变助剂焦磷酸投入到捏合机内搅拌5-10分钟，再分批加入白炭黑捏合成团，等捏合均匀后，升温到150-180℃，在真空度0.05-0.07MPa下密炼0.5-4h，最后降温到80℃以下时出料过滤得硅橡胶混炼胶；

2)将上述混炼胶静置，然后在开炼机上加硫化剂反炼，再进行一段硫化和二段硫化，并按照国标测定硅橡胶混炼胶一段硫化和二段硫化的机械性能。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明中硅橡胶生胶是硅橡胶混炼胶的骨架材料，对其性能起着决定性作用。用于制造硅橡胶混炼胶的生胶主要有二甲基硅橡胶，甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶及甲基三氟丙基硅橡胶。本发明选用甲基乙烯基生胶(优选甲基50摩尔％以上，乙烯基0.01-8摩尔％；特别优选甲基80摩尔％以上，乙烯基0.01-3摩尔％；平均聚合度优选5000以上，特别优选为20000，聚合度的上限为100000)。

白炭黑是硅橡胶的主要补强填料。纯硅生胶的机械性能强度很低，几乎没有使用价值，当加入补强填料后，硫化胶的拉伸强度可由0.35Mpa提高到14Mpa，补强度高达40倍。本发明所选用的白炭黑是比表面积(BET法)至少为150m²/g的气相白炭黑。用气相白炭黑作补强剂，胶料的机械强度较高，胶料的混炼和返炼工艺性能好，硫化胶的透明度也好。

羟基硅油为低粘度的羟基封头的线性硅氧烷，加入到甲基乙烯基生胶后起控制胶料结构化、延长产品的保存期的作用。