[发明专利]一种高温硫化混炼硅橡胶及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种高温硫化混炼硅橡胶及其生产工艺，包括甲基乙烯基硅橡胶100份、硫化剂8‑12份、填料15‑30份、氧化石墨烯10‑25份，其中甲基乙烯基硅橡胶的分子量为60‑61万，乙烯基含量为0.18‑0.2％，填料为Al(OH)₃、纳米SiO₂，得到的硅橡胶耐热性能优异、机械强度高、热稳定性好，使用寿命较长。

技术领域

本发明属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种高温硫化混炼硅橡胶及其生产工艺。

背景技术

硅橡胶是一种非常重要的有机硅产品，硅橡胶是以-Si-O-Si-键为骨架，Si原子上至少连接有一个有机基团的半有机半无机高分子聚合物，这一独特的化学结构，赋予了其既耐高温又耐低温性能、耐化学腐蚀性、耐气候老化性、憎水耐蒸汽性及生理惰性等一系列优异性能，使得桂橡胶广泛应用于电子电器、航天航空、医疗卫生、汽车工业、轻工纺织、化工、建筑、农业生产、能源开发及日常生活等各个领域。

但是随着当代科技的日新月异，科学技术的迅猛发展，人们寻求更高性能的硅橡胶复合材料，尤其是航空航天、交通运输、核能核电领域对硅橡胶耐热性提出了更严苛的要求。目前导热硅胶是导热高分子材料中应用较为广泛的一类，硅胶具有优良的耐老化性能，而且其本身具有胶黏性，可用来作为导热连接件，具有一定的粘结强度，但其力学性能较低，加入大量的导热填料后又会进一步降低其力学性能。改变硅橡胶分子链的结构和添加耐热添加剂是提升桂橡胶耐热性的主要方法，改变硅橡胶分子链的结构主要方法有：(1)在在分子主链上引入杂原子或基团(2)在分子主链侧基上引入苯基(3)中和部分硅羟基，相较于前面三种方法，在硅橡胶加工过程中加入耐热添加剂最简便有效，但是加入什么样的耐热添加剂确是研究的重中之重。

石墨烯，是碳原子以sp²杂化相连由单个原子构成的六边形蜂窝状单层二维材料。石墨烯是其他各维度碳材料的基本单元，可以叠成零维度的富勒稀，可以卷成一维的碳纳米管，也可以堆在一起成为三维石墨。石墨稀是目前己知材料中最薄的，非常稳定，单层比表面积理论上达到2630m²/g,断裂强度是钢铁的100倍，达到了125GPa石墨烯在电和磁方面具有很多独特的性能，如室温霍尔效应、双极性电场效应、量子隧道效应以及高的电子迁移率，石墨烯的热导率是铜热导率的十几倍，达到5300W/(m.k),比碳纳米管的还好。

申请号为CN201510156872.1的中国发明专利公开了一种高温混炼硅橡胶及其制备方法和应用，所述高温混炼硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶生胶中加入不同比例的甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶作为生胶料，憎水性气象白炭黑作为填料，再辅以耐老化助剂，得到的高温混炼硅橡胶可以具有优异的耐高温老化性能。但是加入的含大量羟基的气相白炭黑会降低硅橡胶的耐热性能，使得最终的硅橡胶的耐热性能还有待试验。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种高温硫化混炼硅橡胶及其生产工艺，通过加入氧化石墨烯和Al(OH)₃于甲基乙烯基硅橡胶中一起混炼，解决了高端硅橡胶产品耐热性能达不到要求，使用寿命短的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种高温硫化混炼硅橡胶，包括下述重量百分比的原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、硫化剂8-12份、填料15-30份、氧化石墨烯10-25份，其中，其中，所述的甲基乙烯基硅橡胶的分子量为60-61万，乙烯基含量为0.18-0.2％。

优选的，填料为Al(OH)₃或纳米SiO₂。

一种高温硫化混炼硅橡胶的生产工艺，包括以下步骤：

(1)制备氧化石墨烯；