[发明专利]一种高强度硅橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强度硅橡胶复合材料及其制备方法。所述的高强度硅橡胶复合材料，其特征在于，按照重量份数计其构成如下：硅橡胶40‑90份，改性氨纶废丝10‑60份，疏水纳米二氧化硅粉体10‑90份，硫化剂1‑2.5份，增塑剂1‑15份和脱模剂为0.1‑2份。本发明通过将改性的氨纶废丝添加到硅橡胶中，提高硅橡胶的耐磨性和力学强度，同时采用疏水的气凝胶和二氧化硅粉体对硅橡胶进行补强，从而得到一种高力学强度和耐磨性，低导热系数的高强度硅橡胶复合材料。

技术领域

本发明属于硅橡胶改性技术领域，具体涉及一种氨纶废丝改性的高强度硅橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶具有耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃至+250℃下长期使用。但硅橡胶的也具有明显的不足之处，抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳。

专利CN201610010868公开了一种以玻璃纤维与玄武岩纤维混杂纤维为骨架的天然气胶管材料，该发明采用偶联剂处理过的混杂纤维与甲基乙烯基硅橡胶以及配合剂经过硫化加工而成，可用作制备燃气胶管的复合材料，该发明解决了传统燃气胶管抗腐蚀性差，不耐老化，耐曲饶性差，以及使用过程中易于断裂的技术问题。本发明中所采用的无机纤维骨架虽然提高了硅橡胶的耐曲饶性和抗腐蚀性，但提高了硅橡胶材料的导热系数，不利于某些隔热场合的应用。

专利CN201710048159公开了一种聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体及其制备方法，该发明是将聚氨酯和硅橡胶、相容剂、交联剂共混，得到高性能动态硫化的聚氨酯/硅橡胶热塑性弹性体；该方法提供了一种可重复加工的、具有优良的力学性能和耐热耐油性能的硅橡胶/聚氨酯热塑性弹性体材料，与其它类型的热塑性弹性体相比，具有优良的耐热性能、耐摩擦性能和力学性能可广泛应用于与人体接触的材料，以及汽车、建筑、医疗器械、电缆等领域。

专利CN201810236286公开了一种聚氨酯丙烯酸酯改性的有机硅预聚物及其制备方法，该发明设计的改性有机硅预聚物在分子链上引入了聚氨酯和丙烯酸酯基团，提高了其在配方中的混溶性；预聚物分子链中的丙烯酸酯基团在紫外光照射下可进行高效的聚合反应，提高了固化效率；分子链中的烷氧基硅烷基团则避免了在湿气固化反应中产生过多气泡而造成粘合不良的缺陷，因而使得改性有机硅预聚物兼具紫外光和湿气固化功能。

上述专利中关于聚氨酯改性硅橡胶材料的制备方法，一般都是采用共混和分子结构改性的方法，虽然在耐磨性和固化性能方面有所改善，但在力学强度方面相比纤维增强还是有一定的差距。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种高强度硅橡胶复合材料及其制备方法。通过将改性的氨纶废丝添加到硅橡胶中，提高硅橡胶的耐磨性和力学强度，同时采用疏水的气凝胶和二氧化硅粉体对硅橡胶进行补强，从而得到一种高力学强度和耐磨性，低导热系数的高强度硅橡胶复合材料。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高强度硅橡胶复合材料，其特征在于，按照重量份数计其构成如下：硅橡胶40-90份，改性氨纶废丝10-60份，疏水纳米二氧化硅粉体10-90份，硫化剂1-2.5份，增塑剂1-15份和脱模剂为0.1-2份。

上述的高强度硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1：按比例将改性氨纶废丝与硅橡胶在双辊筒炼塑机上混合均匀，混合过程中加入疏水纳米二氧化硅粉体、硫化剂、增塑剂和脱模剂，待全部混入均匀后，薄通3-5次，出片；

步骤2：将步骤1得到的试片放到预热好的平板硫化机模具中进行硫化，平板硫化机硫化条件为硫化温度150-180℃，硫化时间5-20min，压力5-15MPa，得到高强度硅橡胶复合材料。