[发明专利]一种挤出成型用沉淀法白炭黑增强的高温硫化硅橡胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种挤出成型用沉淀法白炭黑增强的高温硫化硅橡胶的制备方法，通过混合具有至少两个硅键合的乙烯基的聚有机硅氧烷、沉淀法白炭黑、增塑剂的高温硫化硅橡胶，加入硫化剂后，可以得到保质期长，即使在热空气中硫化也不会发泡的高温硫化硅橡胶制品。

技术领域

本发明涉及一种挤出成型用沉淀法白炭黑增强的高温硫化硅橡胶的制备方法，属于材料领域。

背景技术

高温硫化硅橡胶是以高分子量的聚有机硅氧烷生胶，配以补强填料、结构控制剂、硫化剂等各种添加剂，在混炼机器中混炼而成的均相胶料。因其优良的耐高低温、耐气候老化、耐疲劳、绝缘性、高透气性、耐某些溶剂及生理惰性等特性，广泛应用于航天、航空、电子、电气、机械、汽车、日用密封、医疗卫生等国民经济和人民生活的各个领域，在国防军工、高技术产业中也发挥着重要作用。

适应于高温硫化硅橡胶的补强填料主要是高细度的白炭黑，补强效果与白炭黑的粒径、比表面积、化学成分、表面化学性质等密切相关。按照制法分类，白炭黑有气相法和沉淀法两种。其中沉淀法白炭黑是从水玻璃出发，在搅拌下加入盐酸和硫酸中和反应，得到SiO₂沉淀，经过滤、干燥、研磨而成。沉淀法白炭黑以其价格便宜，得到高温硫化硅橡胶加工性能好，硫化后的制品回弹性、永久压缩变形优异，广泛应用于按键、胶辊、耐油密封垫等硅橡胶制品。

但沉淀法白炭黑的含水量高及易于吸水，常规的沉淀法白炭黑补强的高温硫化硅橡胶用于挤出成型时，易产生气泡，严重影响制品的质量和性能。未解决这个问题，JP-A-133356提出在200℃或者更高温度下热处理硅橡胶的方法，但这种方法需要特殊步骤，经济性较差，且易造成硅橡胶的降解；此外，还有专利提出使用疏水处理的沉淀白炭黑，但这种白炭黑价格昂贵，且不能完全抑制挤出成型时气泡的产生，存在较大的局限性；五十岚实等人通过选择比表面积（CTAB法）/比表面积（BET法）为1.0-1.3、且水含量低于4%的沉淀法白炭黑作为补强填料，辅以甲基乙烯基生胶和适量的固化剂，获得了即使在热空气硫化中也不会发泡的高温硫化硅橡胶。这种制备方法一方面缩小了沉淀法白炭黑的可选范围，另一方面为了除去沉淀法白炭黑中含有的水分，制备过程需要高真空、高温度，经济型较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种挤出成型用沉淀法白炭黑增强的高温硫化硅橡胶的制备方法，通过混合具有至少两个硅键合的乙烯基的聚有机硅氧烷、沉淀法白炭黑、增塑剂的高温硫化硅橡胶，加入硫化剂后，可以得到保质期长，即使在热空气中硫化也不会发泡的高温硫化硅橡胶制品。

一种挤出成型用沉淀法白炭黑增强的高温硫化硅橡胶的制备方法，具体方法为：使用捏合机将聚有机硅氧烷、沉淀白炭黑、聚二甲基硅氧烷、脱模剂捏合成均相高温硫化硅橡胶胶料后，加入固化剂并混合均匀，即得。

所述捏合时的温度为室温到100℃,优选室温到80℃，尤其优选30℃-60℃。

所述的聚有机硅氧烷的聚合度大于等于100，优选从1000到80000，尤其优选从5000到20000。聚合度太低时，所得的高温硫化硅橡胶没有足够的机械强度；聚合度太高时，沉淀法白炭黑不易与聚有机硅氧烷混合均匀。

所述的聚有机硅氧烷至少具有两个硅键合的乙烯基，平均组成式为：R2_aSiO_(4-a)/2

其中a为1.95-2.05的正数。

其中R2可以相同或不同，并分别表示未取代的或取代的一价烃基，这种烃基优选为具有1-12个碳原子，更优选具有1-8个碳原子，包括烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基、基团的部分或全部氢原子被卤原子或氰基等取代而形成的基团。

其中烷基包括乙基、丙基、丁基、已基和辛基；环烷基包括环戊基和环已基；烯基包括乙烯基、烯丙基、丙烯基和环烯基；芳基包括苯基和甲苯基；芳烷基包括苄基和2-苯乙基；基团的部分或全部氢原子被卤原子或氰基等取代而形成的基团包括三氟丙基。