[发明专利]一种高透明耐热氧老化加成型液体硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高透明耐热氧老化加成型液体硅橡胶及其制备方法，以质量份数计，原料组成为乙烯基硅油100份、白炭黑30～50份、六甲基二硅氮烷5～7份、含氢硅油1～5份、金属杂化笼型倍半硅氧烷1～5份、铂催化剂5～20ppm、1‐乙炔基‐1‐环己醇0.03～0.07份。首先通过真空捏合机将乙烯基硅油、白炭黑和六甲基二硅氮烷进行高温混炼，冷却后经三辊研磨机研磨得到母胶；再将金属杂化笼型倍半硅氧烷、含氢硅油、1‐乙炔基‐1‐环己醇和铂催化剂等加入母胶，经机械混合和硫化，得硅橡胶。本发明所制备的硅橡胶不仅耐热氧老化性能优异，且透明度高、力学性能好，可应用于航天航空、核电工业、电子电器和医疗器械等领域。

技术领域

本发明涉及有机硅高分子材料耐热氧老化改性领域，更详细的是一种高透明耐热氧老化加成型液体硅橡胶及其制备方法。

背景技术

硅橡胶因其具有优异的耐高低温、耐臭氧老化和电器绝缘性，作为灌封胶、密封圈和隔热涂层等被广泛应用于航空航天、核电工业和电子电器等对耐热氧老化性能要求较高的领域。在高温环境中长期使用时，硅橡胶会受到高热和原子氧的侵袭，侧链基团发生氧化降解产生大量的自由基，并引发进一步交联，使得其变硬变脆，最终失去力学性能和使用价值。随着使用环境日益严苛以及对系统稳定性要求的不断提高，进一步改善硅橡胶的耐热氧老化性能就显得尤为迫切和重要。

目前，在硅橡胶中添加大量的氧化铁(Fe₂O₃)、氧化铈(CeO₂)、氧化钛(TiO₂)和二氧化锡(SnO₂)等金属氧化物是改善其耐热氧老化性和热稳定性最为直接有效的方法。中国发明专利申请CN103788655A采用10份纳米二氧化锡作为耐热添加剂，虽然一定程度上提高了硅橡胶的耐热氧老化性能，但纳米二氧化锡极性较大，与硅橡胶相容性差，导致其的加工性能和力学性能恶化。曲艳斌等通过Fe₂O₃改善硅橡胶的耐热氧老化性能，但效果不太理想，即使添加10份的Fe₂O₃，硅橡胶的耐热氧老化性能的提升幅度也不太明显(260℃，24h)[耐热阻燃硅橡胶的研制,有机硅材料,2006,20(3):111-113]。Yang等发现仅添加0.1份的TiO₂，硅橡胶的透过率从87％急剧下降至35％[Effect of SiO2 and TiO2 nanoparticle on theproperties of phenyl silicone rubber,Journal of Applied Polymer Science,2015,132(46):42806-42815]。

综上可知，由于金属氧化物与聚合物基体的相容性较差，会恶化硅橡胶的透明性、加工性能和力学性能，大大限制了硅橡胶在隔热涂层、航天玻璃灌封材料等对透明性和力学性能有较高要求的领域的应用。因此，在有效提高加成型液体硅橡胶耐热氧老化性能的同时兼顾其透明性和力学性能，对硅橡胶在航空航天、核电工业和电子电器等领域的高端应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种透明度超过90％的同时耐热氧老化性能优异和力学性能好的加成型液体硅橡胶及其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种高透明耐热氧老化加成型液体硅橡胶，以质量份数计，该加成型液体硅橡胶配方组成为：

所述的金属杂化笼型倍半硅氧烷的化学式为：

其中M＝Zr、Ti、Ce或La；n为1～5。