[发明专利]一种高耐温硅橡胶发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐温硅橡胶发泡材料，按质量份数计，原料组成包括：热硫化硅橡胶100份，纳米纤维素1～20份，补强剂1～60份，含氢硅氧烷1～10份，有机铂催化剂0.01～2份，纳米氧化物1～10份，调节剂0.01～1份。该发泡材料的制备方法包括：将热硫化硅橡胶、补强剂、纳米氧化物在真空条件下进行混炼，然后加入纳米纤维素、有机铂催化剂、调节剂继续在真空条件下进行混炼，得到硅橡胶混炼胶A；将硅橡胶混炼胶A、含氢硅氧烷加入双辊开炼机进行混炼，得到硅橡胶混炼胶B，然后过滤并于30～80℃进行预成型，再经150～270℃高温加热进行交联、发泡，得到所述高耐温硅橡胶发泡材料。

技术领域

本发明涉及硅橡胶发泡材料技术领域，具体涉及一种高耐温硅橡胶发泡材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶发泡材料是以硅橡胶为基体，经发泡后制得的一种柔性、多孔、高弹的高性能功能材料，其不但保留了硅橡胶的耐高低温性能、电绝缘性能、抗辐射性能、化学稳定性等优良性能外，而且还具有质轻、隔热、耐冲击等优异性能。硅橡胶发泡材料是理想的减震、隔热、阻尼、密封等多用途材料，其被广泛应用于国防、航空航天、交通运输、电子工业等领域。

目前，硅橡胶发泡材料主要集中于室温硫化型硅橡胶，其原理是通过各有机硅聚合物组分之间在常温下发生化学反应释放出气体(如，Si-OH与Si-H反应生成H₂)而硅橡胶实现发泡。该方法工艺简单、发泡倍率高，但由于所用硅橡胶分子量较小，发泡材料力学性能较差，产品只能用于灌装、密封、缓冲等对力学强度和耐高温要求不高的领域。

高温热硫化型硅橡胶(HTV)是近年来制备高性能硅橡胶发泡材料的发展方向之一，其通过在热硫化型硅橡胶中添加硫化剂和发泡剂，在高温硫化的同时，发泡剂分解释放出气体而实现硅橡胶发泡。高温热硫化型硅橡胶分子量较大，以其为原料所得到的发泡材料力学性能优异，但由于需添加化学发泡剂，在高温下分解可能会产生一些有毒、有刺激性气味或易燃气体，如氨气、氧化氮、硫化氢等，致使制得的产品存在有毒、有气味、易燃、或色泽污染等不良问题。另外，现有的硅橡胶发泡材料在较高或较低使用温度下容易发生泡孔变形、体积膨胀或缩小等尺寸不稳定的现象，无法满足特定应用领域的特殊要求。

因此，研究与开发高耐温、高强度、绿色环保的硅橡胶发泡材料及制备方法具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种高耐温硅橡胶发泡材料，包括热硫化硅橡胶、纳米纤维素、补强剂、含氢硅氧烷、有机铂催化剂、纳米氧化物、调节剂等，该发泡材料综合性能优异，具有高强度、高耐热、高回弹、低压缩形变，其制备工艺高效、绿色、环保。

一种高耐温硅橡胶发泡材料，按质量份数计，原料组成包括：

所述纳米纤维素的横截面直径为1～200nm、长度为10～5000μm，经聚烷基三烷氧基硅氧烷进行硅烷化表面改性处理；

所述含氢硅氧烷为线性甲基氢聚硅氧烷、环状甲基氢聚硅氧烷、含硅氢基MQ硅树脂中的至少一种，其粘度为10～1000mPa·s，SiH/SiVi(硅氢基/硅乙烯基)的摩尔比为1.0～2.2:1；

所述纳米氧化物包括氧化铁、氧化铈、氧化镁、氧化钛、氧化锌中的至少一种；

所述调节剂为分子中含有至少两个羟基的醇类化合物，其通式为C_nH_2n+2-x(OH)_x，其中n、x均为正整数且x≥2。