[发明专利]一种耐高温硅橡胶及其制备方法

说明书

本公开提供了一种耐高温硅橡胶，所述硅橡胶的组分包括：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、含氢硅油、耐热添加剂和2，5‑二甲基‑2，5‑二叔丁基过氧化己烷。所述耐高温硅橡胶中添加的耐热添加剂，可以显著提高硅橡胶在高温下的残余质量，并且克服了常用耐热添加剂与硅橡胶相容性差的缺点，保持了硅橡胶原有的力学性能。

技术领域

本公开属于硅橡胶领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法。

背景技术

硅橡胶是一种以Si原子和O原子交替键合构成分子主链骨架、各种有机基团作为侧基的特种橡胶。因其不同于普通橡胶的碳链结构，硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐候性、电绝缘性、抗霉菌和生理惰性等。普通硅橡胶一般可以在-50-260℃温度范围内长期使用并保持弹性，而苯基硅橡胶耐热温度更是达到300-350℃。但随着科技的发展，尤其是航空航天领域的发展，当前硅橡胶的耐热性已经不能满足一些特殊领域的使用要求。因此，硅橡胶的耐热性有待进一步提高。

目前主要通过加入无机耐热添加剂或硅树脂等方式来提高硅橡胶的耐热性。常用的无机耐热添加剂有氧化铁、氧化铈、氧化镍、氧化钴、白炭黑等，或通过对这些金属氧化物进行改性、以不同比例混合制得耐热添加剂。宋远周等采用纳米CeO₂、纳米Fe₂O₃和经硅烷偶联剂处理过的Al₂O₃作为耐热填料制备耐热硅橡胶，显著提高了硅橡胶的耐热性(耐高温硅橡胶的制备及性能研究[D].合肥工业大学，2014.)。由于硅树脂能与硅橡胶交联，提高了硅橡胶的交联度，起到了补强作用，还一定程度上破坏了硅橡胶的螺旋结构，使主链更难发生解扣式降解，从而提高硅橡胶的耐高温性能。Kang Min-Joo等通过对纳米二氧化硅进行臭氧处理，增加其在硅树脂中的扩散度，并用熔融共混法将混有纳米二氧化硅的硅树脂加入硅橡胶中制备一种新型硅橡胶/硅树脂复合材料，随着复合材料中的硅树脂含量增加，复合材料的热稳定性有显著的提高。

综上所述，当前对于制备耐高温硅橡胶的研究有一定的进展，但现有的制备方法还存在不足：金属氧化物极性较大，与硅橡胶的相容性较差，难以分散，添加过多会导致硅橡胶弹性及力学性能严重下降；硅树脂与硅橡胶的相容性较好，但对硅橡胶的耐高温性能提高有限，对硅橡胶的硬度等力学性能也有一定影响。因此，研究更有效的提高硅橡胶热稳定性的方法，制备具有良好耐高温和力学性能的硅橡胶具有重要意义。

发明内容

本公开的目的是提供一种耐高温硅橡胶及其制备方法，以获得兼具良好耐高温性能和力学性能的硅橡胶材料。

为实现上述目的，技术方案如下：

一种耐高温硅橡胶，所述硅橡胶的组分包括：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、羟基硅油、含氢硅油、耐热添加剂和2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷。

所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量50-65万，其中乙烯基的含量为0.04-3mol％。

所述所述白炭黑为气相法白炭黑，所述白炭黑的比表面积为150-380m²/g。

所述耐热添加剂结构为：

其中n为大于等于1的整数，m为大于等于1的整数。

所述耐热添加剂结构中的铂的含量为耐热添加剂的30-1500ppm，氮含量为5-30wt％。

所述硅橡胶各组分的添加量为：甲基乙烯基硅橡胶100份、白炭黑20-45份、羟基硅油4-15份、含氢硅油0.1-1份、耐热添加剂2-20份和2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷0.5-4份。

一种耐高温硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：