CN104177839A - 一种新型硅混炼胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机硅领域。具体是一种高抗撕硅混炼胶的新配方。固有高抗撕硅混炼胶几乎均采用型号为110-2的热硫化硅橡胶生胶作为基础胶，而单一组份的硅生胶所含乙烯基是均匀分布的，经过高温硫化后，呈网状交联分布，抗撕性能较差。而本发明采用的110-1和110-3配合使用，能大大增加交联点，以立体形式集中形成交联，有效的增强其抗撕性能。同时其配比差值越大，撕裂强度越大，撕裂性能越优异。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅领域，具体内容为一种高抗撕裂性能硅混炼胶的新配方。
背景技术
热硫化硅橡胶（即硅混炼胶）具有耐高低温、耐老化、耐臭氧、耐疲劳等优异性能；同时具备良好的电性能，并不随温度、频率的变化而变化；无毒无害，不与人的体液发生反应，经特殊配方而制作的混炼胶具有上述各类优异性能。因而适宜制造各类硅橡胶制品，广泛应用于电子电气、电力工业、汽车机械、日常家用及医疗卫生等国民经济各个行业，也在国防军工、高科技产业中发挥着重要的作用。
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抗撕裂强度较低，但是在电子、航空、食品、卫生等领域，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。因此，如何有效提高硅橡胶的抗撕裂强度，使其物理机械性能达到使用要求，成为硅橡胶开发的关键。
专利CN102153868A中，涉及一种高性能硅混炼胶的制造方法，其特征在于：其配方由基胶和白炭黑1:1的比例配置而成。该专利产品优点在于透气性和电性能，但是其抗撕裂性能较差。
专利CN 102220014B中，涉及一种高强度硅橡胶的制备方法，其特征在于：其原料配比是氟硅生胶100份，白炭黑30～80份，其它小料共计2～15份。该配方采用氟硅生胶，但氟硅生胶本身强度较高，混炼过程中能耗大，成本高。
通常高抗撕硅混炼胶均采用110-2（乙烯基含量为0.16%）作基胶，经过白炭黑补强，在羟基硅油、含氢硅油等其他助剂的作用下，混炼硫化，出片检测。
发明内容
本发明内容主要涉及一种高强度抗撕裂硅混炼胶的新配方。配方包括如下质量份数的原料组成：50-150份分子量为40×105~80×105的乙烯基封端胶110-1胶，50-100份分子量为40×105~80×105的乙烯基封端胶110-3胶，65-85份气相白炭黑，7.5-9.0份羟基硅油，0.8-1.5份含氢硅油，0.3-0.8份乙烯基硅油，0.5-1.5份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，配料0.2-0.5份。
所述的分子量为40×105~80×105的乙烯基硅橡胶110-1胶，乙烯基含量为0.08%，挥发分为1.5%。
所述的分子量为40×105~80×105的乙烯基硅橡胶110-3胶，乙烯基含量为0.23%，挥发分为1.5%。
所述的气相白炭黑的比表面积大于200m2/g，平均粒径10~15nm。
所述的羟基硅油中羟基含量占总质量分数的5-10%，常温下，黏度大于25mm2/s。
所述的氢基硅油中氢含量占总质量的1.0-2.5%，常温下，黏度大于25mm2/s。
所述的配料为硬脂酸锌。
为提高硅混炼胶的抗撕裂强度，本发明所采用的技术方案是：将不同分子量的生胶按一定配比混合，加入白炭黑补强和其它小料配合剂进行混炼， 190℃热处理3h，冷却5～10h后进行返炼，将反炼后的混合物进行硫化制片，冷却5h～10h后，检测其撕裂强度。
本发明中，将不同分子量的生胶进行混合使用，排除了交联组分单一，交联点少等问题，通过使其立体化交联，以达到提高撕裂性能的目的。同时，当0.08%乙烯基含量硅生胶和0.23%乙烯基含量硅生胶配合使用时，乙烯基含量差值越大，效果越好，其撕裂性能越好。
具体实施方式
结合实例对比来进一步说明本发明配方，但实例仅在于说明，而不是对其进行限制。
比较例1：
取75克分子量为50×105的乙烯基封端胶（即110-1胶）及75克70×105的乙烯基封端胶（110-3胶），在开炼机上混炼包辊，将72克气相白炭黑、8.5克羟基硅油、1.0克含氢硅油、0.5克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1% 2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为30.42KN/m。
实施例1：
取50克分子量为45×105的110-1胶，100克分子量为70×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将65克气相白炭黑、9.0克羟基硅油、0.8克含氢硅油、1.0克乙烯基硅油和0.5克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为32.32KN/m。
实施例2：
取60克分子量为45×105的110-1胶,90克分子量为70×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将80克气相白炭黑、8.5克羟基硅油、1.0克含氢硅油、0.5克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为33.46KN/m。
实施例3：
取70克分子量为48×105的110-1胶，80克分子量为68×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将80克气相白炭黑、9.0克羟基硅油、1.5克含氢硅油、0.3克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为38.04KN/m。
实施例4：
取80克分子量为60×105的110-1胶，70克分子量为40×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将80克气相白炭黑、8.5克羟基硅油、1.0克含氢硅油、0.5克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为38.68KN/m。
实施例5：
取90克分子量为80×105的110-1胶，60克分子量为43×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将65克气相白炭黑、9.0克羟基硅油、1.3克含氢硅油、0.8克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%双2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为40.13KN/m。
实施例6：
取100克分子量为68×105的110-1胶，50克分子量为42×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将80克气相白炭黑、8.5克羟基硅油、1.0克含氢硅油、0.5克乙烯基硅油和0.3克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为43.49KN/m。
实施例7：
取140克分子量为40×105的110-1胶，10克分子量为80×105的110-3胶，在开炼机上包辊，将85克气相白炭黑、7.8克羟基硅油、1.5克含氢硅油、0.8克乙烯基硅油和0.5克硬脂酸锌依次加入开炼机内，混炼均匀，薄通出片，190℃处理3h，自然冷却8h，返炼，加入1%2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷并高温硫化制片，自然冷却2～5h，切片检测，撕裂强度为51.11KN/m。
Claims (8)
1.一种新型硅混炼胶，其特征在于，包括如下质量份数的原料组成：50-150份分子量为55×105~70×105的乙烯基封端110-1胶，50-100份分子量为45×105~50×105的乙烯基封端110-3胶，65-85份气相白炭黑，7.5-9.0份羟基硅油，0.8-1.5份含氢硅油，0.3-0.8份乙烯基硅油，0.5-1.5份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，配料0.2-0.5份。
2.一种新型硅混炼胶，其特征在于，包括如下质量份数的原料组成：50-100份分子量为60×105~80×105的乙烯基封端110-1胶，50-100份分子量为40×105~50×105的乙烯基封端110-3胶，65-85份气相白炭黑，7.5-9.0份羟基硅油，0.8-1.5份含氢硅油，0.3-0.8份乙烯基硅油，0.5-1.5份2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，配料0.2-0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：110-1胶的乙烯基含量为0.08%，挥发分不大于2%。
4.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：110-3胶的乙烯基含量为0.23%，挥发分不大于2%。
5.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：气相白炭黑的比表面积大于200m2/g，平均粒径10~15nm。
6.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：羟基硅油中羟基含量占总质量分数的5-10%，常温下，黏度大于25mm2/s。
7.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：氢基硅油中氢含量占总质量的1.0-2.5%，常温下，黏度大于25mm2/s。
8.根据权利要求1或2所述的新型硅混炼胶，其特征在于：所述的配料为硬脂酸锌。
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