一种铂金硫化挤出沉淀硅橡胶及其制备方法与流程

1.本发明属于硅橡胶领域，具体涉及为一种铂金硫化挤出沉淀硅橡胶及其制备方法。


背景技术：

2.硅橡胶是最重要的有机硅产品之一。由于硅橡胶结构中的(si
‑
o
‑
si)键及其无机性质，硅橡胶在耐热性、化学稳定性、电绝缘性、耐磨性、耐气候性和耐臭氧性等方面优于普通有机橡胶。凭借这些独特的特性，硅橡胶已被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电气电子、医疗和食品加工等行业。其中硅橡胶成型方式按工艺分类主要成形方式有模压成形挤出成形两大类。硅橡胶的挤出成形工艺应用很广，胶管、电线包裹、灯带、电缆护套及各种断面的挤出制品都采用这种方式成形。但是由于生产工艺上的限制尤其是铂金加成挤出成形沉淀硅橡胶胶在使用过程中会出现气泡以及加工性能差等问题，因此研究一种加工性能优异储存期长的铂金硫化沉淀硅橡胶是具有积极的意义。


技术实现要素：

3.针对现有的技术存在的问题，本发明提供一种铂金硫化挤出沉淀硅橡胶，具有优良的加工性能以及较长的存储周期。
4.为实现以上技术目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种铂金硫化挤出沉淀硅橡胶，由如下重量份的组分制成：
6.甲基乙烯基硅橡胶生胶100份；
7.沉淀法白炭黑30
‑
70份；
8.二甲基羟基硅油3
‑
5份；
9.硬脂酸锌0.1
‑
0.3份；
10.含氢硅油0.4
‑
0.6份；
11.乙烯基硅油0.1
‑
0.8份；
12.通过采用上述技术方案，甲基乙烯基硅橡胶生胶作为基础原料，用于生产各种硅橡胶混炼胶。沉淀法白炭黑作为增强剂，能与甲基乙烯基生胶相互作用形成硅橡胶生胶分子吸附层，还可以与硅橡胶生胶的硅氧键与白炭黑之间形成了化学作用。添加少量的二甲基羟基硅油能与白炭黑表面的硅羟基反应，从而可以改善白炭黑在生胶中分散以及抑制胶料的结构化。脱模剂的添加可以使胶料在生产中方便的从捏合机中倒出来。其中含氢硅油和乙烯基硅油可以增加胶料的硫化速度，以及抗撕强度，从而让胶料有很好的定型速度和优异抗撕性能。
13.本发明的制造方法是基于上述的原料组成，其具体实验步骤如下：
14.步骤1，按照生产清单称取各种物料，将其放置于各个容器中；
15.步骤2，将100份甲基乙烯基生胶加入捏合机中，搅拌1
‑
2分钟；
16.步骤3，将20份沉淀法白炭黑以及0.1
‑
0.3份硬脂酸锌，3
‑
5份二甲基羟基硅油，
0.3
‑
0.6份含氢硅油，0.1
‑
0.8份乙烯基硅油加入到捏合机中闭盖捏合10
‑
15分钟直到成团；
17.步骤4，继续分批将剩余的10
‑
50份白炭黑加入到捏合机直到成团；
18.步骤5，捏合成团后，继续搅拌10分钟，然后开始升温到120摄氏度；
19.步骤6，升温到120摄氏度后开始真空捏合150分钟；
20.步骤7，冷却到室温后出料开炼成卷，及得到产品。
21.优选地，步骤2中的甲基乙烯基硅橡胶生胶为混合物其中具体比例如下乙烯基含量为0.23％，分子量为60
‑
65万的生胶质量比为70
‑
80％，乙烯基含量为0.04％，分子量为60
‑
65万的生胶质量比为15
‑
18％，乙烯基含量为3％，分子量为50
‑
55万的生胶质量比为2
‑
15％。选用三种不同乙烯基含量以及不同分子量的生胶，能够使制备出来的硅橡胶具有优良的硫化速度以及挤出成型性。
22.优选地，步骤3中采用的沉淀法炭黑为比表面积为150
‑
200m2/g。
23.采用的二甲基羟基硅油为黏度30
‑
40mpa
·
s，羟基含量为5％
‑
10％。二甲基羟基硅油作为硅橡胶加工时的结构化控制剂，它能有效地控制混炼胶与白碳黑之间的结构化作用，改善硅橡胶加工性能，延长胶料的存放期，这一性质能直接影响硅橡胶硫化前存放过程中的可塑度。在做混炼硅橡胶时，添加二甲基羟基硅油可以与白碳黑上的si
‑
oh基反应使之疏水化，有助于白炭黑在生胶中均匀分散及防止混炼硅橡胶结构化，减少返炼时间、凝胶生成量、胶料粘度转矩、硫化后胶的硬度、永久变形性等。其中结构式如下：
[0024][0025]
采用的低含氢硅油为黏度80
‑
100mpa
·
s，含氢值为0.5
‑
0.8％。其结构如下:
[0026][0027]
由于含氢硅油中的侧基上的活性氢活性很高容易与羟基或者双键发生交联或者加成作用从而形成网状结构，导致硅橡胶的铂金硫化速度加快以及提高胶料的撕裂性能和可加工性能。
[0028]
[0029]
采用的乙烯基硅油为黏度为200
‑
400mpa
·
s，乙烯基含量为0.5
‑
1％。其结构如下：
[0030][0031]
乙烯基硅油的添加可以与含氢硅油在交联时伴有分子链的增长，硅橡胶的抗撕裂性能提高；同时含侧乙烯基时，交联过程除伴有分子链的增长，还能提高交联密度，进一步提高硅橡胶的机械性能。
[0032][0033]
优选地，步骤6所述的抽真空，抽真空至
‑6×
10
‑2～
‑9×
10
‑2mpa。
[0034]
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0035]
本发明的制备的硅橡胶，由于不同乙烯基含量以及不同分子量的搭配使得硅橡胶具有优异的挤出加工性能；低含氢以及乙烯基硅油的添加缩短了硅橡胶的硫化时间增强了硅橡胶的抗黄变，提高了硅橡胶的抗撕性能。
具体实施方式
[0036]
结合实施例详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
[0037]
实施例1：
[0038]
一种硬度为40度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0039]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。其中所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶1、甲基乙烯基硅橡胶2以重量比为2:1组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶1的乙烯基含量为0.16％，分子量为60万；所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.05％，分子量为65万。
[0040]
2.将10份沉淀白炭黑、3份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，0.3份含氢量为0.5％，黏度为50mpa
·
s的低含氢，以及0.15份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0041]
3.成团后，分批加入20份剩余沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0042]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0043]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为40度的沉淀挤出硅橡胶。
[0044]
对上述实施例1制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其
挤出加工性能，性能如下表：
[0045][0046]
实施例2：
[0047]
一种硬度为50度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0048]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。甲基乙烯基硅橡胶2和甲基乙烯基硅橡胶4以重量比为2:1组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.04％，分子量为65万，所述甲基乙烯基硅橡胶4的乙烯基含量为0.16％，分子量为60万。
[0049]
2.将20份沉淀白炭黑、4份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，0.3份含氢量为0.5％，黏度为50mpa
·
s的低含氢，0.1份乙烯基含量为0.5％，黏度为200mpa
·
s的乙烯基硅油以及0.15份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0050]
3.成团后，分批加入30份剩余沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0051]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0052]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为50度的沉淀挤出硅橡胶。
[0053]
对上述实施例2制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其挤出加工性能，性能如下表：
[0054][0055]
实施例3：
[0056]
一种硬度为60度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0057]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。其中所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶1、甲基乙烯基硅橡胶2和甲基乙烯基硅橡胶3以重量比为20:6:2组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶1的乙烯基含量为0.23％，分子量为60万；所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.04％，分子量为65万，所述甲基乙烯基硅橡胶3的乙烯基含量为1％，分子量为60万。
[0058]
2.将20份沉淀白炭黑、4.5份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，
0.4份含氢量为0.75％黏度为50mpa
·
s的低含氢，0.3份乙烯基含量为0.5％，黏度为200mpa
·
s的乙烯基硅油以及0.15份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0059]
3.成团后，分批加入剩余的30份沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0060]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0061]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为60度的沉淀挤出硅橡胶。
[0062]
对上述实施例3制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其挤出加工性能，性能如下表：
[0063][0064]
实施例4：
[0065]
一种硬度为65度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0066]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。其中所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶1、甲基乙烯基硅橡胶2和甲基乙烯基硅橡胶3以重量比为20:5:3组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶1的乙烯基含量为0.23％，分子量为60万；所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.04％，分子量为65万，所述甲基乙烯基硅橡胶3的乙烯基含量为1％，分子量为60万。
[0067]
2.将20份沉淀白炭黑、4.5份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，0.3份含氢量为0.75％黏度为50mpa
·
s的低含氢，0.5份乙烯基含量为0.5％，黏度为200mpa
·
s的乙烯基硅油以及0.2份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0068]
3.成团后，分批加入剩余的35份沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0069]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0070]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为65度的沉淀挤出硅橡胶。
[0071]
对上述实施例4制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其挤出加工性能，性能如下表：
[0072][0073]
实施例5：
[0074]
一种硬度为70度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0075]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。其中所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶1、甲基乙烯基硅橡胶2和甲基乙烯基硅橡胶3以重量比为20:5:3组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶1的乙烯基含量为0.23％，分子量为60万；所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.04％，分子量为65万，所述甲基乙烯基硅橡胶3的乙烯基含量为3％，分子量为50万。
[0076]
2.将20份沉淀白炭黑、4.5份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，0.4份含氢值为0.5％，黏度为50mpa
·
s的低含氢，0.3份乙烯基含量为0.5％，黏度为200mpa
·
s的乙烯基硅油以及0.15份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0077]
3.成团后，分批加入40份剩余沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0078]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0079]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为70度的沉淀挤出硅橡胶。
[0080]
对上述实施例5制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其挤出加工性能，性能如下表：
[0081][0082]
实施例6：
[0083]
一种硬度为80度的铂金硫化沉淀挤出硅橡胶胶及其制备方法，具体制备过程如下：
[0084]
1.将100份甲基乙烯基硅橡胶生胶投入捏合机中。其中所述硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶1、甲基乙烯基硅橡胶2和甲基乙烯基硅橡胶3以重量比为24:2:2组成的混合物；其中，所述甲基乙烯基硅橡胶1的乙烯基含量为0.23％，分子量为60万；所述甲基乙烯基硅橡胶2的乙烯基含量为0.04％，分子量为65万，所述甲基乙烯基硅橡胶3的乙烯基含量为1％，
分子量为60万。
[0085]
2.将20份沉淀白炭黑、5份羟基含量为8％，黏度为30mpa
·
s的二甲基羟基硅油，0.4份含氢量为0.75％黏度为50mpa
·
s的低含氢，0.8份乙烯基含量为0.5％，黏度为200mpa
·
s的乙烯基硅油以及0.20份的硬脂酸锌投到捏合机中，闭盖捏合。
[0086]
3.成团后，分批加入剩余的50份沉淀白炭黑，前一批粉完全混匀成团后，在加入下一批，捏合期间均要闭盖操作。
[0087]
4.成团后继续捏合10分钟。
[0088]
5.升温到120℃，开始抽真空捏合150分钟后出料即得到硬度为80度的沉淀挤出硅橡胶。
[0089]
对上述实施例6制备的挤出胶，压制成标准测试片测试其性能，并用可塑度表征其挤出加工性能，性能如下表：
[0090][0091]
将实施例1
‑
6所制备的铂金硫化挤出沉淀硅橡胶具有较好的加工性以及优异的抗撕性能，而且有较长的存储期。
[0092]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。