[发明专利]一种高抗撕白炭黑/甲基乙烯基硅橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗撕白炭黑/甲基乙烯基硅橡胶复合材料及其制备方法。所述高抗撕硅橡胶复合材料包括甲基乙烯基硅橡胶和环氧化硅橡胶100份、白炭黑30～50份、硫化剂0.05～3份，其中，甲基乙烯基硅橡胶80～99.9份，环氧化硅橡胶0.1～20份。本发明环氧化硅橡胶中环氧基可与白炭黑表面羟基反应，抑制白炭黑结构化改善分散性，同时环氧化硅橡胶能参与甲基乙烯基硅橡胶的交联，形成以白炭黑为中心的巨型刚性交联结构，在材料受到应力时通过白炭黑交联点使应力扩散，使复合材料具有高撕裂强度，制备的硅橡胶复合材料拉伸强度能达10MPa，断裂伸长率可达600％，撕裂强度可达60kN/m。

技术领域

本发明涉及高分子纳米复合材料领域，具体地说，是涉及一种高抗撕白炭黑/甲基乙烯基硅橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶分子是主链以硅氧键为重复单元，在硅原子上连接有两个基团。普通硅胶主要连有甲基和其他基团等。由于硅氧键的键长和键能具有一定的特点，使得硅橡胶分子链相互作用小，有良好的柔性和热稳定性，有较好的耐高低温性能。Si-O键距离为1.64A，比共价半径之和(1.76A)短，暗示了Si-O键具有部分双键的特征。实际上，硅氧烷的碱性比醚的碱性低。然而，绕Si-O键轴旋转的势垒和SiOSi的线性化势垒都非常低。因此，聚硅氧烷链极其柔顺。硅橡胶由于其优异的耐低温性能、耐油及化学试剂性、生物相容性。因此可应用与多种领域，比如说航空航天、汽车、医用材料。

但由于硅橡胶分子链间相互作用力较弱，导致硅橡胶的力学性能特别是撕裂强度较低。常规制备高抗撕硅橡胶度的方法包括两种：分别是不同乙烯基硅橡胶并用或直接添加乙烯基环体的C法和采用MQ树脂补强液体硅橡胶制备的方法，采用此类方法可硅橡胶复合材料撕裂强度提高至50kN/m。但对更高撕裂强度的硅橡胶采用类似方法很难达到，但是在电子、航空、食品、卫生领域，大量的硅橡胶制品是结构复杂的小零件,要求具有较高的抗撕裂性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种高抗撕白炭黑/甲基乙烯基硅橡胶复合材料及其制备方法，得到具有高撕裂强度的复合材料。

本发明目的之一为提供一种高抗撕白炭黑/甲基乙烯基硅橡胶复合材料，由包含以下组分的原料硫化得到，以重量份计：

优选地，所述橡胶复合材料包含：

进一步地，所述100份甲基乙烯基硅橡胶和环氧化硅橡胶中，甲基乙烯基硅橡胶92～98份，环氧化硅橡胶2～8份。

其中，所述甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基摩尔分数优选为0.03～0.24％，更优选为0.13～0.20％。

所述环氧化硅橡胶的乙烯基含量高于甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量，所述环氧化硅橡胶的乙烯基摩尔分数优选≥0.2％，更优选为0.25～0.60％。

所述环氧化硅橡胶的环氧基摩尔分数优选为2.5～40％，更优选为5～20％。

所述白炭黑优选为气相法白炭黑和/或沉淀法白炭黑。

所述硫化剂可选择本领域中通常的硫化剂，优选自2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(双二五)、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯中的至少一种。