CN102220003B - 用于生产发泡硅胶板的组合物及发泡硅胶板生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于生产发泡硅胶板的组合物及发泡硅胶板生产方法，所述用于生产发泡硅胶板的组合物按重量计包含有硅橡胶100、发泡剂3～4、硫化剂1～2、着色剂1。其中按重量计，所述发泡剂含有：偶氮二异丁腈100、甲基乙烯基硅橡胶50～80、乙烯基硅油10～30；所述硫化剂含有：过氧化二苯甲酰100、甲基乙烯基硅橡胶50～120。所述发泡硅胶板生产方法包括将所述组合物经过混炼、压延成型、常压下同步发泡和硫化等步骤，制备出连续的发泡硅胶板。与现有技术相比，所述发泡硅胶板具有发泡倍率大，密度小的优点；所述发泡硅胶板生产方法能连续生产发泡硅胶板，具有原材料利用率高，劳动强度低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产发泡硅胶板的组合物及发泡硅胶板生产方法。
背景技术
硅胶具有有机高分子弹性体的特性，兼具无机物质的广泛高低温的适应性，硅胶制品成为军事航天、医疗、汽车、建筑等领域的首选材料。发泡硅胶板不仅保持了硅胶原有优异性能，产品又具有隔热，隔音，减震，产品重量轻等特点，发泡硅胶板应用的领域得到很大的延伸。硅胶板的发泡倍率越高，其密度越低，同体积的产品重量就越轻，同时隔热，隔音，减震性能就越好。
现有的发泡硅胶板生产过程中一般采用平板硫化成型、间歇式生产方法，即把未发泡的硅胶放在模具中进行硫化和发泡，受所选择的发泡剂和硫化剂的限制，发泡和硫化过程都需要在一定压力下进行，发泡和硫化两个过程不能有效配合，发泡剂的发泡效率较低，生产出的硅胶板密度一般都大于0.5g/cm3。
此外，由于平板硫化成型、间歇式生产方法是采用在模具中对硅胶进行发泡和硫化的，所以不能连续性生产发泡硅胶板。如公开号为CN1673280A的发明专利申请公开说明书中公开了一种硅橡胶海绵垫板的制备方法，该方法需要把板材放在模具中进行发泡和硫化，并需要在“温度170～200℃，20Mpa的压力下”进行。
发明内容
本发明要解决的问题是现有技术无法在常压下连续生产出高发泡即密度小于或等于0.35g/cm3的发泡硅胶板。
为实现上述的目的，本发明提供一种用于生产发泡硅胶板的组合物，包含有硅橡胶、发泡剂、硫化剂和着色剂，其中按重量份计：
硅橡胶 100
发泡剂 3～4
硫化剂 1～2
着色剂 1
所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100
甲基乙烯基硅橡胶 50～80
乙烯基硅油 10～30
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100
甲基乙烯基硅橡胶 50～120
所述用于生产发泡硅胶板组合物的特征在于，所述发泡剂的发泡温度基本同步达到所述硫化剂的正硫化温度，使用所述生产发泡硅胶板组合物生产出的硅胶片能够在常压条件下进行同步的发泡和硫化，从而达到提高发泡效率的目的。把硅胶片在高温下进行发泡和硫化是本领域技术人员的常识，本实施中，发泡剂的发泡温度和硫化剂的正硫化温度都是在120～160℃之间。
所述硅橡胶是在直接从市场上购买到的生橡胶中，如甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、乙基硅橡胶、硅氮橡胶等，加入补强剂及其他助剂后得到的。
所述着色剂可以从市场上购买，根据产品的要求选择着色剂的颜色和品种，着色剂的选择是本领域的技术人员的技术常识。
所述用于生产发泡硅胶板的组合物的配制过程是：在100份重量份的硅橡胶中添加3～4重量份的发泡剂、1～2重量份的硫化剂、1重量份的着色剂。
本发明还提供一种发泡硅胶板的生产方法，首先将所述用于生产发泡硅胶板的组合物进行混炼，形成混炼胶；将混炼胶塑炼均匀后压延成型，形成硅胶片；覆上保护膜；让硅胶片在温度120～160℃的常压环境中进行同步的发泡和硫化。
作为优选，可以把把发泡和硫化后成型的连续发泡硅胶板进行收卷、包装；
作为优选，也可以把收卷后的连续发泡硅胶板进行二次硫化后再包装。
本发明的关键在于所述发泡剂的组成成分及比例的选择和所述硫化剂的组成成分及比例的选择；本实施例中所配制的发泡剂的发泡温度与硫化剂的正硫化温度基本同步，都在120～160℃之间。
与使用模具在高压下进行发泡和硫化的现有技术相比，本发明提供的生产发泡硅胶板的组合物能在常压下进行同步的发泡和硫化，其有益效果有：
(1)提高了发泡剂的发泡效率，生产出的连续发泡硅胶板具有发泡倍率大，密度小的优点，密度小于或等于0.35g/cm3；
(2)不使用模具，进料收卷连续不停顿，可生产出理论上无限长的连续无接头的发泡硅胶板；并且不产生水口，提高了原材料的利用率，此外，不使用模具还降低了劳动强度。
具体实施方式
以下结合实施例来说明本发明的内容：
(一)用于生产发泡硅胶板的组合物的配制
本发明中用于生产发泡硅胶板的组合物的配制过程：在100重量份中的硅橡胶添加3～4重量份的发泡剂、1～2重量份的硫化剂、1重量份的着色剂。
所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100
甲基乙烯基硅橡胶 50～80
乙烯基硅油 10～30
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100
甲基乙烯基硅橡胶 50～120
在本发明所限定的范围内，本领域的技术人员可以按照上述配方配制出与典型实施例中组成成分的比例不同的发泡剂和硫化剂。所述着色剂的选择和使用是本技术领域内的公知常识，下面的叙述中均省略对着色剂的描述。
典型实施例中，取所述发泡剂中各成分的组成比例的端点值和中间值，配制出9种发泡剂；取所述化剂中各成分的组成比例的端点值和中间值，配制出3种硫化剂，每种发泡剂中各成分的配制比例如下表1所示、硫化剂中各成分的配制比例如下表2所示。
发泡剂的配制：以发泡剂(1)为例，取偶氮二异丁腈100重量份加入甲基乙烯基硅橡胶70重量份，乙烯基硅油30重量份，混合均匀。其他发泡剂与发泡剂(1)的配制过程相同，配制比例按表1的要求配制。
表1
表1 续
| 发泡剂(7) | 100 | 80 | 30 |
| 发泡剂(8) | 100 | 80 | 10 |
| 发泡剂(9) | 100 | 80 | 20 |
硫化剂的配制：以硫化剂(甲)为例，取过氧化二苯甲酰100重量份，甲基乙烯基硅橡胶100重量份，混合均匀。其他硫化剂与硫化剂(甲)的配制过程相同，配制比例按表2的要求配制。
表2
在生产方法相同的情况下，所生产的发泡硅胶板的发泡效果，与以下两个方面的因素有关：
(1)固定发泡剂和硫化剂中各组分的组成比例的情况下，在硅橡胶中添加发泡剂和硫化剂的比例；
(2)固定硅橡胶中添加发泡剂和硫化剂的比例的情况下，所述发泡剂和硫化剂中各组分的组成比例。
因此，典型实施例共分为两组，第一组选定所述发泡剂(1)和硫化剂(甲)，变化硅橡胶中添加所述发泡剂(1)和所述硫化剂(甲)的比例。按照在100重量份中的硅橡胶添加3～4重量份的发泡剂(1)和1～2重量份的硫化剂(甲)的比例进行配制，在第一组典型实施例中，发泡剂(1)和硫化剂(甲)的添加比例按照下表3进行，分别为实施例1-9。
表3
第二组固定硅橡胶中添加发泡剂和硫化剂的比例，全部按在100重量份的硅橡胶中添加3.5重量份的发泡剂和1.5重量份的硫化剂的比例配制。选用表1中9种发泡剂和表2中的3种硫化剂，共组成9×3＝27个实施例，如下表4所示，分别为实施例1和实施例10-35。
表4
表4 续
| 实施例30 | 发泡剂(8) | 硫化剂(甲) |
| 实施例31 | 发泡剂(8) | 硫化剂(乙) |
| 实施例32 | 发泡剂(8) | 硫化剂(丙) |
| 实施例33 | 发泡剂(9) | 硫化剂(甲) |
| 实施例34 | 发泡剂(9) | 硫化剂(乙) |
| 实施例35 | 发泡剂(9) | 硫化剂(丙) |
(二)生产过程
第一组实施例包括实施例1～9；第二组实施例包括实施例1与实施例10～35。
实施例1
实施步骤：
(1)在100重量份硅橡胶中加入3.5重量份的发泡剂(1)、1.5重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
(2)把混炼胶放入开炼机进行塑炼；
(3)塑炼均匀后，放入多辊压延机，根据所需要的厚度调整辊距，得到未硫化的硅胶片；
(4)将所述未硫化的硅胶片通过压辊机覆上保护膜，送入匀速运转的高温多段式隧道炉，在常压高温的环境中进行同步的发泡和硫化形成连续的发泡硅胶板。由于在常压下进行发泡和硫化的，所以不需要使用模具，不需要把硅胶片进行截断后再进行发泡和硫化，从而能生产出连续的发泡硅胶板。
经过上述工序，在高温多段式隧道炉的另一端就产出连续的发泡硅胶板。
作为优选，由于本实施例中，所使用的发泡剂的发泡温度和硫化剂的正硫化温度都在120～160℃之间，因此，把所述高温多段式隧道炉的温度控制在120～160℃之间。
作为优选，可以把所述高温多段式隧道炉分为长度相等的五段，本实施例中，每段的长度均为2米，温度设置为：
第一阶段：125℃；
第二阶段：130℃；
第三阶段：135℃；
第四阶段：140℃；
第五阶段：140℃。
高温多段式隧道炉中覆膜硅胶片匀速前进的速度为0.1～1米/分，本实施例中，设置为0.5米/分，其他实施例中，本领域的技术人员可根据所需要处理的硅胶片厚度进行调整。由于高温多段式隧道炉分为长度相等的五段，覆膜硅胶片在高温多段式隧道炉中是匀速前进的，所以保证覆膜硅胶片在经过上述五个阶段的时间都相等，本实施例中，通过此五段高温多段式隧道炉的每一段的时间都是4分钟，通过高温多段式隧道炉的总时间是20分钟。
作为优选，根据实际需要，可以使用收卷机对此连续发泡硅胶板进行收卷，在收卷到一定长度时裁断，比如50米、100米等，最后进行包装，也可不进行包装直接使用。
作为优选，还可以把收卷后的连续发泡硅胶板放入烤箱内进行二次硫化，以提高发泡硅胶板的强度和硬度。烤箱的温度控制在120～160℃之间，二次硫化的时间根据硅胶板的厚度和收卷的长度确定。
实施例2
在100重量份硅橡胶中加入3.5重量份的发泡剂(1)、1重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例3
在100重量份硅橡胶中加入3.5重量份的发泡剂(1)、2重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例4
在100重量份硅橡胶中加入3重量份的发泡剂(1)、1.5重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例5
在100重量份硅橡胶中加入3重量份的发泡剂(1)、1重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例6
在100重量份硅橡胶中加入3重量份的发泡剂(1)、2重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例7
在100重量份硅橡胶中加入4重量份的发泡剂(1)、1.5重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例8
在100重量份硅橡胶中加入4重量份的发泡剂(1)、1重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
实施例9
在100重量份硅橡胶中加入4重量份的发泡剂(1)、2重量份的硫化剂(甲)，再加入1重量份的着色剂，经混炼机混炼形成混炼胶；
其他步骤同实施例1。
第二组实施例
实施例10～35
按照表4中所述的组合选择实施例10～35所需要的发泡剂和硫化剂，实施例10～35中均按在100重量份硅橡胶中加入3.5重量份的发泡剂、1.5重量份的硫化剂，再加入1重量份的着色剂的比例配制，其他步骤同实施例1。
从以上实施过程可以看出，采用本发明所公开的生产方法，由于是在常压下对硅胶片进行同步的发泡和硫化，不需要使用模具，进料收卷连续不停顿，生产效率大大提高，能够连续生产出理论上无限长的无接头发泡硅胶板；并且由于不产生水口，原材料利用率大大提高。此外，由于不使用模具硫化成型，大大降低劳动强度。
(二)实施结果
第一组实施例所得到的发泡硅胶板的密度如下表5所示。
表5
第二组实施例所得到的发泡硅胶板的密度如下表6所示。
表6
表6 续
| 实施例16 | 发泡剂(3) | 硫化剂(乙) | 0.31 |
| 实施例17 | 发泡剂(3) | 硫化剂(丙) | 0.32 |
| 实施例18 | 发泡剂(4) | 硫化剂(甲) | 0.31 |
| 实施例19 | 发泡剂(4) | 硫化剂(乙) | 0.31 |
| 实施例20 | 发泡剂(4) | 硫化剂(丙) | 0.32 |
| 实施例21 | 发泡剂(5) | 硫化剂(甲) | 0.31 |
| 实施例22 | 发泡剂(5) | 硫化剂(乙) | 0.33 |
| 实施例23 | 发泡剂(5) | 硫化剂(丙) | 0.32 |
| 实施例24 | 发泡剂(6) | 硫化剂(甲) | 0.31 |
| 实施例25 | 发泡剂(6) | 硫化剂(乙) | 0.32 |
| 实施例26 | 发泡剂(6) | 硫化剂(丙) | 0.33 |
| 实施例27 | 发泡剂(7) | 硫化剂(甲) | 0.34 |
| 实施例28 | 发泡剂(7) | 硫化剂(乙) | 0.33 |
| 实施例29 | 发泡剂(7) | 硫化剂(丙) | 0.32 |
| 实施例30 | 发泡剂(8) | 硫化剂(甲) | 0.30 |
| 实施例31 | 发泡剂(8) | 硫化剂(乙) | 0.31 |
| 实施例32 | 发泡剂(8) | 硫化剂(丙) | 0.31 |
| 实施例33 | 发泡剂(9) | 硫化剂(甲) | 0.30 |
| 实施例34 | 发泡剂(9) | 硫化剂(乙) | 0.33 |
| 实施例35 | 发泡剂(9) | 硫化剂(丙) | 0.31 |
根据以上的实施结果可以看出，采用本发明公开的用于生产发泡硅胶板的组合物的配方和发泡硅胶板的生产方法，可以得到的连续发泡硅胶板。由于在常压下实现发泡和硫化的过程同步，提高了发泡剂的发泡效率，所生产的连续发泡硅胶板具有发泡倍率大，密度小的优点，密度小于或等于0.35g/cm3。
以上实施例中，在硅橡胶中添加发泡剂与硫化剂的比例及发泡剂与硫化剂的配制比例的选择并不是对本发明内容的限制，在本发明限定的范围内，本领域的技术人员可以根据产品要求配制发泡剂与硫化剂；变化发泡剂与硫化剂的添加比例。
Claims (9)
1.一种用于生产发泡硅胶板的组合物，按重量份计包含有：
其中，所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100份
甲基乙烯基硅橡胶 50～80份
乙烯基硅油 10～30份
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100份
甲基乙烯基硅橡胶 50～120份。
2.根据权利要求1所述的用于生产发泡硅胶板的组合物，按重量份计其包含有：
其中，所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100份
甲基乙烯基硅橡胶 70份
乙烯基硅油 30份
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100份
甲基乙烯基硅橡胶 100份。
3.根据权利要求1所述的用于生产发泡硅胶板的组合物，按重量份计其包含有：
其中，所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100份
甲基乙烯基硅橡胶 70份
乙烯基硅油 30份
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100份
甲基乙烯基硅橡胶 100份。
4.根据权利要求1所述的用于生产发泡硅胶板的组合物，按重量份计其包含有：
其中，所述发泡剂的组成及比例按重量份计：
偶氮二异丁腈 100份
甲基乙烯基硅橡胶 70份
乙烯基硅油 30份
所述硫化剂的组成及比例按重量份计：
过氧化二苯甲酰 100份
甲基乙烯基硅橡胶 100份。
5.一种发泡硅胶板的生产方法，其特征在于，该生产方法包括以下步骤：
1)将权利要求1～4之一所述的用于生产发泡硅胶板的组合物混炼均匀形成混炼胶；
2)塑炼所述混炼胶；
3)压延所述塑炼后的混炼胶得到硅胶片；
4)对所述硅胶片进行覆膜；
5)将所述覆膜后的硅胶片在常压下进行同步发泡和硫化形成连续的发泡硅胶板，所述同步发泡和硫化过程的温度在120～160℃之间。
6.根据权利要求5所述的发泡硅胶板的生产方法，其特征在于：还包括对所述连续的发泡硅胶板进行收卷的步骤。
7.根据权利要求6所述的发泡硅胶板的生产方法，其特征在于：还包括将所述收卷后的发泡硅胶板进行二次硫化的步骤。
8.根据权利要求5至7之一所述的发泡硅胶板的生产方法，其特征在于：所述同步发泡和硫化过程分为连续的五个阶段，其中：
第一阶段的温度为125℃；
第二阶段的温度为130℃；
第三阶段的温度为135℃；
第四阶段的温度为140℃；
第五阶段的温度为140℃。
9.根据权利要求8所述的发泡硅胶板的生产方法，其特征在于：所述五个阶段的时间相等。
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Legal Events
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20111019 Assignee: Dongguan Huahong rubber plastic material Co., Ltd. Assignor: Luo Huaxing Contract record no.: 2013440020217 Denomination of invention: Composition for producing foaming silica gel plate and production method of foaming silica gel plate Granted publication date: 20120905 License type: Exclusive License Record date: 20130627 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120905 Termination date: 20180415 |
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