[发明专利]硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体而言，本发明涉及一种硅橡胶及其制备方法。

背景技术

在硅橡胶的应用中，不少领域对硅橡胶的撕裂强度有较高的要求。普通的硅橡胶其撕裂强度较难达到40KN/M以上。而要使硅橡胶的撕裂强度达到40KN/M以上，通常采取添加高乙烯基含量的有机硅化合物的方法。常用的高乙烯基含量的有机硅化合物包括高乙烯基含量的甲基乙烯基生胶、甲基乙烯基硅油、乙烯基环体等。

使用高乙烯基含量的甲基乙烯基生胶或者甲基乙烯基硅油是目前最常用的提高硅橡胶撕裂强度的方法，通过搭配不同乙烯基含量的生胶，添加高比表面积的气象法二氧化硅作为增强填料，可以得到撕裂强度40KN/M以上的硅橡胶。但添加高乙烯基含量生胶或者硅油，会使胶料的硫化速度变慢，同时硅橡胶制品较易变形，回弹性不是很好。

也有直接使用乙烯基环体作为高乙烯基含量有机硅化合物，但其制备的胶料同样存在硫化速度慢的问题，而且在一次硫化时硫化不充分，二次硫化后硬度与一次硫化时差别较大，导致其应用受到限制。

因此，现有的硅橡胶有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种硅橡胶及其制备方法，该硅橡胶具有较高的抗撕裂强度、良好的回弹性和较低的永久变形性能。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种硅橡胶，该硅橡胶含有：50～90重量份的乙烯基封端的聚硅氧烷；10～45重量份的白炭黑；1～10重量份的羟基封端的聚硅氧烷；0.01～0.5重量份的硬脂酸锌；以及1～10重量份的乙烯基硅树脂。

根据本发明实施例的硅橡胶采用含有较低含量乙烯基的原料，从而提高胶料的硫化速度，并且原料中的乙烯基硅树脂通过加热交联固化后与乙烯基封端的聚硅氧烷生胶形成特殊的网状结构，从而使得硫化后的硅橡胶具有高撕裂强度的同时，还保持了良好的回弹性，另外，所得硅橡胶具有较低的永久变形性能。

另外，根据本发明上述实施例的硅橡胶还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述乙烯基封端的聚硅氧烷为乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶。由此，可以提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶的数均分子量为30～60万，所述乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量为0.02～3.0摩尔%。由此，可以显著降低硅橡胶的乙烯基含量，从而提高胶料的硫化速度，同时进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述白炭黑被六甲基二硅氮烷改性。由此，可以进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述白炭黑的BET为150～400m²/g。由此，可以进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述乙烯基硅树脂中乙烯基含量为4.5～6摩尔%。由此，可以进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述乙烯基硅树脂的粘度为5000～50000mPa.S。由此，可以进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的一些实施例中，所述羟基封端的聚硅氧烷中羟基含量为8～10质量%。由此，可以进一步提高硅橡胶的抗撕裂强度和回弹性。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种硅橡胶的制备方法，该方法包括：将乙烯基封端的聚硅氧烷、羟基封端的聚硅氧烷、硬脂酸锌、烯基硅树脂和白炭黑进行混合；以及将所得到的混合物进行炼胶，以便获得所述硅橡胶，其中，所述乙烯基封端的聚硅氧烷、所述羟基封端的聚硅氧烷、所述硬脂酸锌、所述烯基硅树脂和所述白炭黑的用量为：50～90重量份的所述乙烯基封端的聚硅氧烷；10～45重量份的所述白炭黑；1～10重量份的所述羟基封端的聚硅氧烷；0.01～0.5重量份的所述硬脂酸锌；以及1～10重量份的所述乙烯基硅树脂。

根据本发明实施例的硅橡胶的制备方法，通过采用含有较低含量乙烯基的原料，可以提高胶料的硫化速度，并且原料中的乙烯基硅树脂通过加热交联固化后与乙烯基封端的聚硅氧烷生胶形成特殊的网状结构，从而使得硫化后的硅橡胶具有高撕裂强度的同时，还保持了良好的回弹性，另外，所得硅橡胶具有较低的永久变形性能。

另外，根据本发明上述实施例的硅橡胶的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：