[发明专利]一种轻质复合橡胶及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物的制备方法，包括以下步骤：

A）将甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、水、乙醇和酸性催化剂混合，得到改性硅溶胶；

B）将所述改性硅溶胶与碱性催化剂通过交联，得到改性硅凝胶；

C）将所述改性硅凝胶与空心玻璃微珠混合，得到改性硅凝胶/空心玻璃微珠复合物；所述混合的搅拌速率小于60rpm；

D）将所述改性硅凝胶/空心玻璃微珠复合物溶剂置换后真空干燥，得到二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物；

所述硅烷偶联剂选自氨烃基类硅烷偶联剂和季铵烃基类硅烷偶联剂的一种或多种；

所述空心玻璃微珠的D90粒径小于80μm、抗压强度大于30MPa、真实密度小于0.5g/cm³。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和草酸的一种或多种；所述碱性催化剂选自氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠和氢氧化钾的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物中二氧化硅气凝胶与空心玻璃微珠的质量比为1：（1~10）。

4.一种轻质复合橡胶，由主抗氧剂、增塑剂、硅橡胶生胶、阻燃剂、润滑剂、辅抗氧剂、硫化剂和权利要求1~3任一项所述的制备方法所制备的二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物制备得到。

5.根据权利要求4所述的轻质复合橡胶，其特征在于，所述硅橡胶生胶为50~75重量份、所述二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物为5~20重量份、所述阻燃剂为5~15重量份、所述增塑剂为5~25重量份、所述硫化剂为0.5~1重量份、所述主抗氧剂为0.5~2重量份、所述辅抗氧剂为0.2~1重量份、所述润滑剂为0.5~2重量份。

6.根据权利要求4或5所述的轻质复合橡胶，其特征在于，所述的二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物与增塑剂的重量份比为1：1~5。

7.一种轻质复合橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将权利要求1~3任一项所述的制备方法所制备的二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物、主抗氧剂、增塑剂、硅橡胶生胶、阻燃剂、润滑剂、辅抗氧剂和硫化剂进行开炼加工，得到预热炼胶；

将所述预热炼胶进行热压硫化，得到轻质复合橡胶。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，得到预热炼胶的过程具体为：

将所述二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物与主抗氧剂分散于增塑剂中，得到二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物分散液；

将硅橡胶生胶、阻燃剂、润滑剂和辅抗氧剂进行密炼，得到混炼胶；

将所述二氧化硅气凝胶/空心玻璃微珠复合物分散液、所述混炼胶和硫化剂进行开炼加工，得到预热炼胶。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述密炼的工艺为：双转子密炼，螺杆转速30~180rpm，密炼的温度50~90℃，密炼的时间5~15min；

所述开炼的工艺为：双辊开炼，辊筒转速10~30rpm，辊筒间距0.5~5mm，开炼温度30~50℃，开炼时间3~30min；

所述硫化的工艺为：硫化温度150~180℃，硫化压力1~15MPa，硫化时间2~20min。