[发明专利]一种复合增强型高柔性微孔化硅橡胶泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种复合增强型高柔性微孔化硅橡胶泡沫材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶泡沫材料是将硅橡胶基料经过一定形式发泡或成孔后制成的弹性多孔材料，它将硅橡胶与泡沫材料的特性融为一体，不但具有耐宽温域性能、电绝缘性能、抗辐射性能、化学稳定性等，还具有高柔韧性、高弹性以及优良的耐高能冲击和隔音隔热性能(幸松民,王一璐.有机硅合成工艺及产品应用.化学工业出版社,北京.2000.吴文昊,宋宏涛,黄玮,等.硅橡胶泡沫材料辐照稳定性的初步理论探索.分子科学学报,2014,30:427-431.)，是理想的垫层、密封、减振、隔音材料，同时在武器装备中也具有重要用途。

可用于补强硅橡胶的填料，有白炭黑(胡文谦,贾晓龙,李刚,等.气相白炭黑的比表面积与表面特性对硅橡胶补强效果的影响.弹性体,2011,21(2):57-60.)、碳纳米管(Hu H Q,Zhao L,Liu J Q,et al.Enhanced dispersion of carbon nanotube in silicone rubber assisted by graphere.Polymer,2012,53:3378-3385.)、矿物粉(Wu J H,Shen Z,Hu D H,et al.Study on bound rubber in silicone rubber filled with modified ultrafine mineral power.Rubber Chem Technol,2000,73(1):19-24.)、玻璃微珠(Gao J,Wang J B,Xu H Y,et al.Preparation and properties ofhollow glass bead filled silicone rubber foams with lowthermal conductivity.Mater Des,2013,46:491-496.)、短切纤维(栾贻浩.基体结构与短纤维对硅橡胶耐烧蚀绝热材料性能的影响.化工新型材料,2013,41(7):145-148.)等。但硅橡胶泡沫材料用补强填料依然主要是白炭黑，例如专利文献CN1884378A“一种开孔型硅橡胶泡沫材料及其制备方法和用途”、专利文献CN101781464A“一种硅橡胶泡沫材料的制备方法”、专利文献CN102093718B“一种低密度、高开孔率硅橡胶泡沫材料的制备方法”、申请号为201510180719.2的专利文献“一种耐高温型硅橡胶泡沫材料及其制备方法”和申请号为201510180679.1的专利文献“一种混合型泡孔结构的硅橡胶微孔化泡沫材料及其制备方法”，尽管随着白炭黑用量的增加，硅橡胶泡沫的拉伸强度会显著提高(陈美华,赵祺,罗世凯,等.白炭黑对RTV硅橡胶泡沫材料流变性性能和力学性能的研究.弹性体,2011,21(4):15-19.)，但随之而来是材料硬化、回弹性降低等。例如申请号为201510180719.2的专利文献“一种耐高温型硅橡胶泡沫材料及其制备方法”和申请号为201510180679.1的专利文献“一种混合型泡孔结构的硅橡胶微孔化泡沫材料及其制备方法”中得到的泡沫材料的邵氏硬度分别为19.5～23.5和20.03～30.56，压缩永久变形(50％，23℃×22h，％)分别为3.29～5.52％和2.86～3.81％，说明制备的材料质地较硬、材料的回弹性较低，并且上述方法制备的泡沫材料的耐磨性较差，此外，现有硅橡胶泡沫材料的制备方法，如上述两篇专利文献中，溶析成孔和干燥的步骤繁琐，均需要两次才能完成。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，在制备硅橡胶泡沫材料中采用白炭黑和碳纤维复合的补强剂，并同时添加其他功能性添加剂，所获得的泡沫材料质地柔软、泡孔细小、耐磨性能优异，同时采用的硅橡胶泡沫材料的制备工艺便捷、节能环保、重现性好、生产效率高。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种复合增强型高柔性微孔化硅橡胶泡沫材料，其质地柔软、泡孔细小、耐磨性能优异、交联密度及凝胶含量适当、拉伸强度及断裂伸长率高、回弹性良好，能够用于填充定位、密封垫层、缓冲减震和隔音材料领域。

本发明还有一个目的是通过一次性辐射交联和一次性低温溶析成孔的方法，提高硅橡胶泡沫材料的生产效率，并以此获得结构和力学性能更优的高柔性硅橡胶泡沫材料。