[发明专利]一种高交联有机硅橡胶及制备方法

说明书

本发明公开了一种高交联有机硅橡胶及制备方法，通过对羟基硅油、改性纳米二氧化硅、纳米氧化锌、过氧化苯甲酰、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸水溶混合后进行超声震动，离心过滤蒸干后得到高交联有机硅橡胶。与现有技术相比，本发明的有益效果是：甲基乙烯基硅烷、甲基三氯硅烷和超声震荡对纳米二氧化硅改性，提高了高硅橡胶的力学性能和耐用性，改善了综合性能，超声波空化作用产生的冲击波和微射流具有粉碎作用，可以将形成的团聚体击碎，释放出所包合的水分子，从而可以阻止氢键的形成，防止团聚，提高纳米二氧化硅在硅橡胶中的分散性。

技术领域

本发明涉及橡胶技术领域，具体为一种高交联有机硅橡胶及制备方法。

背景技术

有机硅橡胶又称有机硅氧烷或硅酮橡胶。分子主链为-Si-O-键、以单价有机基团为侧基的线性高分子聚合物，按硫化温度分为高温和室温硫化硅橡胶两类，首者为分子量在100x10⁴以上的固体胶，后者为分子量1x10⁴～5x10⁴的粘稠液体。Si-O键键能(370kJ/mol)比C-C键能(240kJ/mol)高很多，且分子链柔顺，所以耐高、低温性能优异，使用温度为-70～300℃；同时电绝缘性能优良，对人体组织无毒害作用。适用于作空气系统的耐高温密封件、绝缘制件、型材、胶管膜片及医疗卫生制品。室温硫化硅橡胶主要用于制作飞机座舱、机身及整体油箱的密封剂和建筑用防水、防漏密封材料。甲基乙烯基硅橡胶比二甲基硅橡胶使用温度范围宽、强度好、压缩永久变形小；而苯基硅橡胶的低温性能更好，在-100℃下仍有弹性，并有更高的耐热、耐幅照性能；氟硅橡胶兼有氟橡胶和硅橡胶的优点，能耐矿物油和化学溶剂。

由硅-氧主链和硅-碳侧链组成的聚合物统称为有机硅聚合物，其弹性体-线性高聚物称为有机硅橡胶。由于有机硅聚合物中有无机高分子链，因而它具有较宽的工作温度范围、优良的电性能，并且耐候性、耐臭氧及防潮性良好。耐高低温性能好。它可在250～300℃长期工作，瞬时，可耐数千度高温；在-70～100℃下，仍可保持弹性。有机硅橡胶是所有橡胶中使用温度范围最宽的。有优异的耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和天侯老化性能。优良的电绝缘性。它无味、无毒，对人体无不良反应。表面层疏水，对许多材料不粘，可起隔离作用。同时具有低吸潮性，可在潮湿条件下加工使用。透气、透湿性好。室温下对氮、氧、空气的透气性比天然橡胶高30～40倍。耐燃、防震、防霉、机械性能好。

未经补强的硅橡胶硫化胶的力学性能强度很低，拉伸强度只有0.35MPa，伸长率为50％-80％，几乎没有实际使用价值。在硅橡胶硫化胶中加入适当的补强填料可使硅橡胶的拉伸强度提高。这在提高硅橡胶的性能，延长制品的使用寿命方面具有很重要的意义。选择硅橡胶的补强填料时需要考虑到高温的使用环境以及过氧化物硫化对硅橡胶性能的负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高交联有机硅橡胶及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括以下重量份数配比原料：羟基硅油120-150份、改性纳米二氧化硅5-10份、纳米氧化锌15-20份、过氧化苯甲酰0.5-1份、二月桂酸二丁基锡0.2-0.5份、甲基丙烯酸20-25份。

作为本发明的一种优选技术方案，其制备方法如下：

步骤一：将羟基硅油、改性纳米二氧化硅、纳米氧化锌置于双辊炼胶机中，在100-120℃的条件下以100-120r/min转速混合热处理2-4h，得混合料；

步骤二：将羟基硅油、过氧化苯甲酰、二月桂酸二丁基锡加入混合料中，置于冷压机内常温下模压2～4min，得硅橡胶前驱体；

步骤三：将甲基丙烯酸缓慢注射至硅橡胶前驱体中，常温交联8～10天，得高交联有机硅橡胶。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤二中温度不高于35℃，压力不低于15MPa。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中甲基丙烯酸的流速不高于15mL/min。