CN108219671A - 一种双组分加成型液体硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种双组分加成型液体硅橡胶及其制备方法。本发明所提供的双组分加成型液体硅橡胶由A组分和B组分混合固化成型，A组分包括：基胶100份，端乙烯基硅油8～18份，增粘剂1～2份，铂金催化剂0.5份；B组分包括：端乙烯基硅油20～70份，含氢硅油30～80份，抑制剂0.3～0.5份；其中，基胶的原料包括：端乙烯基硅油100份，端乙烯基侧链乙烯基硅油5～10，气相法白炭黑40份，硅氮烷处理剂10～15份，硅氧烷处理剂0～5份。各组分协同作用，配比合理，增加了硅橡胶粘接于织物表面的牢固程度，提高了硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度，硫化速度快，生产效率高。本发明还提供了上述双组分加成型液体硅橡胶的制备方法，工艺优化，操作简便。

Description

一种双组分加成型液体硅橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种双组分加成型液体硅橡胶，还涉及该双组分加成型液体硅橡胶的制备方法。
背景技术
加成型液体硅橡胶是有机硅橡胶中的重要一种，是指乙烯基硅油(含乙烯基的聚硅氧烷)与交联剂含氢硅油(含硅氢键的聚硅氧烷)在铂系催化剂的作用下，于室温或加热条件下通过硅氢加成反应形成的具有三维网状结构的弹性体。具有耐高低温、电气绝缘性，固化时不产生副产物，热膨胀系数小，收缩率小，无毒无味，无腐蚀性等优点，广泛应用于汽车、电器、航空、化工、医学等多个领域。然而，加成型液体硅橡胶为高饱和的非极性橡胶，其分子表面能很低，在固化后与基材尤其织物的粘接性能较差，导致硅橡胶容易从布料上脱落的问题。而且，因其较低的断裂韧性和伸长率，在牵扯布料时还容易出现胶体断裂的现象，这些问题都限制了加成型硅橡胶在制备织带涂层硅胶中的应用。
发明内容
为了解决现有加成型硅橡胶与织物粘接性能差，其固化形成的硅胶涂层易从织物表面脱落的技术问题，本发明提供了一种双组分加成型液体硅橡胶及其制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种双组分加成型液体硅橡胶，由A组分和B组分混合固化成型，所述 A组分包括：基胶100份，端乙烯基硅油8～15份，增粘剂1～2份，铂金催化剂0.5份；
所述B组分包括：端乙烯基硅油20～70份，含氢硅油30～80份，抑制剂 0.3～0.5份；
所述基胶的原料包括：端乙烯基硅油100份，端乙烯基侧链乙烯基硅油 5～10，气相法白炭黑40份，硅氮烷处理剂10～15份，硅氧烷处理剂0～5份。
优选的，所述增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的水解物，所述水解物为上述单一组分或混合组分在酸性催化剂的作用下的反应产物。
优选的，所述端乙烯基硅油的粘度范围为5000～100000cP，乙烯基含量为 0.05％～0.5％；
所述端乙烯基侧链乙烯基硅油的粘度范围为1000～80000cP，乙烯基含量为0.5％～5％；
所述含氢硅油的含氢量为0.2％～1.2％。
优选的，所述硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷或乙烯基硅氮烷；
所述硅氧烷处理剂为二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷。
优选的，所述铂金催化剂为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
优选的，所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇和2-甲基-3-丁炔-2醇的混合物；当抑制剂为混合物时，其混合质量比为(1～5):1。
本发明还提供了上述双组分加成型液体硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：
a)将所述端乙烯基硅油和端乙烯基侧链乙烯基硅油的混合物与气相法白炭黑、硅氮烷处理剂、硅氧烷处理剂和水在混合，升温至145～155℃并抽真空，得到所述基胶；
b)将所述基胶、端乙烯基硅油、增粘剂和铂金催化剂混合，得到所述A 组分；
c)将端乙烯基硅油、含氢硅油和1-乙炔基-1-环己醇混合，得到所述B组分；
d)将所述A组分和B组分混合固化，即得所述双组分加成型液体硅橡胶。
优选的，步骤a)所述水的加入量为3～4重量份；
所述混合在捏合机中进行，混合时间为3～5h。
优选的，步骤b)所述混合在行星式搅拌机中进行；
转速为25～35rpm，时间为50～70min。
优选的，步骤d)所述固化温度在50℃以上；进一步的，所述A组分和B组分的重量比为(9～11):1。
因此，通过上述技术方案得到的织物涂层硅橡胶为双组分加成型液体硅橡胶，由A组分和B组分混合固化成型，A组分包括：基胶100份，端乙烯基硅油8～18份，增粘剂1～2份，铂金催化剂0.5份；B组分包括：端乙烯基硅油20～70份，含氢硅油30～80份，抑制剂0.3～0.5份；其中，基胶的原料包括：端乙烯基硅油100份，端乙烯基侧链乙烯基硅油5～10，气相法白炭黑40 份，硅氮烷处理剂10～15份，硅氧烷处理剂0～5份。
本发明以端乙烯基硅油为主要成分并配合端乙烯基侧链乙烯基硅油，可大大提高硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度。同时，本发明配方使用的增粘剂为有机硅偶联剂的酸性水解产物，既能与织物表面的羟基发生化学键合，而且与液体硅橡胶具有良好的相溶性和渗透性，可牢固地与织物表结合，进而大大增加了硅橡胶粘接于织物表面的牢固程度，硫化速度快，大大地提高了生产的效率。
本发明还提供了上述双组分加成型液体硅橡胶的制备方法，工艺优化，与本发明配方配合使用可大大提高本发明织物涂层硅橡胶的综合性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的具体技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1、将100份粘度为20000mpa.s的端乙烯基硅油和5份粘度为1000mpa.s的端乙烯基侧链乙烯基硅油加入捏合机中搅拌均匀，然后将40份比表面积为 300m2/g的气相法白炭黑、12份硅氮烷处理剂和3份水分四次加入到捏和机中搅拌3h，然后升温至150℃热处理2h，再真空2h，出料，过三辊研磨机，得基胶。
2、取100份基胶，加入8份粘度为20000mpa.s的端乙烯基硅油、1份增粘剂和铂金催化剂0.5份(乙烯基铬合物2000ppm)在行星搅拌机中以30rpm搅拌1h 至均匀得A组分。
3、将粘度为5000mpa.s的端乙烯基硅油60份、含氢硅油40份(含氢量0.5％) 和抑制剂1-乙炔基1-环已醇0.36份在高速分散机中搅拌均匀得B组分。
使用时，将A组分和B组分按重量比10:1混合，然后涂布在织物表层，在 120℃下烘烤5min，即可以得到一定厚度的硅胶涂层，该液体硅橡胶不渗透，与织物表面粘结力强，内聚破坏。
其中，本实施例中所采用的硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷；增粘剂为甲基三甲氧基硅烷和水按重量比100:15进行混合，并在酸性催化剂的作用下反应5h后，去除低分子得到的水解物。铂金催化剂为氯铂酸络合物，优选为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
经过实验检测，测得该硅胶涂层的硬度为40度，拉伸强度为5.1mpa，伸长率达330％，撕裂强度为12KN/m，回弹为66。
实施例2
1、将100份粘度为10000mpa.s的端乙烯基硅油和5份粘度为1000mpa.s的端乙烯基侧链乙烯基硅油加入捏合机中搅拌均匀，然后将40份比表面积为 300m2/g的气相法白炭黑、10份硅氮烷处理剂、2份硅氧烷处理剂和3.5份水分四次加入捏和机中搅拌3h，然后升温至150℃热处理2h，再真空2h，出料，过三辊研磨机，得基胶。
2、取100份基胶，加入8份粘度为10000mpa.s的端乙烯基硅油、1份增粘剂和铂金催化剂0.5份(乙烯基铬合物2000ppm)在行星搅拌机中以30rpm搅拌1h 至均匀得A组分。
3、将粘度为2000mpa.s的端乙烯基硅油20份、含氢硅油80份(含氢量 0.25％)和抑制剂1-乙炔基环已醇0.36份在高速分散机中搅拌均匀得B组分。
使用时，将A组分和B组分按重量比9:1混合，然后涂布在织物表层，在60℃下烘烤30min，即可以得到一定厚度的硅胶涂层，该液体硅橡胶不渗透，与织物表面粘结力强，内聚破坏。
其中，本实施例中所采用的硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷，硅氧烷处理剂为二甲基二乙氧基硅烷，增粘剂为乙烯基三乙氧基硅烷的酸性水解物。铂金催化剂为氯铂酸络合物，优选为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
经过实验检测，测得该硅胶涂层的硬度为32度，拉伸强度为5.2mpa，伸长率达320％，撕裂强度为10KN/m，回弹为57。
实施例3
1、将100份粘度为20000mpa.s的端乙烯基硅油和5份端乙烯基侧链乙烯基硅油加入捏合机中，然后将40份比表面积为300m2/g的气相法白炭黑、10份硅氮烷处理剂、4份硅氧烷处理剂和3.5份水分四次加入捏和机中搅拌3h，然后升温至150℃热处理2h，再真空2h，过三辊研磨机，得基胶。
2、取100份基胶，加入15份粘度为10000mpa.s的端乙烯基硅油、1.5份增粘剂和铂金催化剂0.5份(乙烯基铬合物2000ppm)在行星搅拌机中以30rpm搅拌1h至均匀得A组分。
3、将粘度为2000mpa.s的端乙烯基硅油70份、含氢硅油30份(含氢量0.8％) 和抑制剂1-乙炔基环已醇0.4份在高速分散机中搅拌均匀得B组分。
使用时，将A组分和B组分按重量比11:1混合，然后涂布在织物表层，在 100℃下烘烤15min，即可以得到一定厚度的硅胶涂层，该硅橡胶不渗透，与织物表面粘结力强，内聚破坏。
其中，本实施例中所采用的硅氮烷处理剂为9份六甲基二硅氮烷和1份四甲基二乙烯基硅氮烷的混合物；硅氧烷处理剂为二甲基二甲氧基硅烷；增粘剂为甲基三甲氧基硅烷和乙烯三甲氧基硅烷的酸性水解物。铂金催化剂为氯铂酸络合物，优选为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为 500～10000ppm。
经过实验检测，测得该硅胶涂层的硬度为39度，拉伸强度为7.12mpa，伸长率达472％，撕裂强度为17.6，回弹为66％。
实施例4
1、将100份粘度为20000mpa.s的端乙烯基硅油和5份粘度为3000mpa.s的端乙烯基侧链乙烯基硅油加入捏合机中搅拌均匀，然后将40份比表面积为 300m2/g的气相法白炭黑、12份硅氮烷处理剂、1份乙烯基硅氮烷处理剂、1份硅氧烷处理剂和3.5份水分四次加入捏和机中搅拌3h，然后升温至150℃热处理 2h，再真空2h，出料，过三辊研磨机，得基胶。
2、取100份基胶，加入12份粘度为50000mpa.s的端乙烯基硅油、1份增粘剂和铂金催化剂0.5份(乙烯基铬合物2000ppm)在行星搅拌机中以30rpm搅拌 1h至均匀得A组分。
3、将粘度为2000mpa.s的端乙烯基硅油50份、含氢硅油50份(含氢量0.5％) 和抑制剂1-乙炔基环已醇0.5份在高速分散机中搅拌均匀得B组分。
使用时，将A组分和B组分按重量比9:1混合，然后涂布在织物表层，在80℃下烘烤20min，即可以得到一定厚度的涂层，该硅橡胶不渗透，与织物表面粘结力强，内聚破坏。
其中，本实施例中所采用的硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷和四甲基二乙烯基硅氮烷的混合物；硅氧烷处理剂为二甲基二乙氧基硅烷；增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷的水解物。铂金催化剂为氯铂酸络合物，优选为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
经过实验检测，测得该织物硅胶的硬度为38度，拉伸强度为5.5mpa，伸长率达280％，撕裂强度为11KN/m，回弹为65。
实施例5
1、将100份粘度为10000mpa.s的端乙烯基硅油和5份粘度为50000mpa.s的端乙烯基侧链乙烯基硅油加入捏合机中搅拌均匀，然后将40份比表面积为 300m2/g的气相法白炭黑、12份硅氮烷处理剂2份硅氧烷处理剂和3份水分四次加入捏和机中搅拌3h，然后升温至150℃，热处理2h真空2h，过三辊研磨机，得基胶。
2、取100份基胶，加入18份粘度为10000mpa.s的端乙烯基硅油、1份增粘剂和铂金催化剂0.5份(乙烯基铬合物2000ppm)在行星搅拌机中以30rpm搅拌 1h至均匀得A组分。
3、将粘度为3000mpa.s的端乙烯基硅油35份、含氢硅油65份(含氢量 0.36％)和抑制剂1-乙炔基环已醇0.5份在高速分散机中搅拌均匀得B组分。
使用时，将A组分和B组分按重量比10:1混合，然后涂布在织物表层，在 95℃下烘烤15min，即可以得到一定厚度的涂层，该硅橡胶不渗透，与织物表面粘结力强，内聚破坏。
其中，本实施例中所采用的硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷，硅氧烷处理剂为二甲基二乙氧基硅烷，增粘剂为乙烯基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基的水解物。铂金催化剂为氯铂酸络合物，优选为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
经过实验检测，测得该织物硅胶的硬度为32度，拉伸强度为5.2mpa，伸长率达320％，撕裂强度为10KN/m，回弹为57。
实施例6
取实施例1至实施例5制备的织物涂层硅橡胶进行性能检测，取两种市售双组分加成型液体硅橡胶外样1和外样2作为对照品进行对照，表1为性能检测结果。
表1

Claims (10)

1.一种双组分加成型液体硅橡胶，由A组分和B组分混合固化成型，其特征在于，所述A组分包括：基胶100份，端乙烯基硅油8～18份，增粘剂1～2份，铂金催化剂0.5份；
所述B组分包括：端乙烯基硅油20～70份，含氢硅油30～80份，抑制剂0.3～0.5份；
所述基胶的原料包括：端乙烯基硅油100份，端乙烯基侧链乙烯基硅油5～10，气相法白炭黑40份，硅氮烷处理剂10～15份，硅氧烷处理剂0～5份。
2.根据权利要求1所述的双组分加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的水解物。
3.根据权利要求1所述的双组分加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述端乙烯基硅油的粘度范围为5000～100000cP，乙烯基含量为0.05％～0.5％；
所述端乙烯基侧链乙烯基硅油的粘度范围为1000～80000cP，乙烯基含量为0.5％～5％；
所述含氢硅油的含氢量为0.2％～1.2％。
4.根据权利要求1所述的双组分加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述硅氮烷处理剂为六甲基二硅氮烷或乙烯基硅氮烷；
所述硅氧烷处理剂为二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的双组分加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述铂金催化剂为氯铂酸与二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，铂含量为500～10000ppm。
6.根据权利要求1所述的双组分加成型液体硅橡胶，其特征在于，所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇和2-甲基-3-丁炔-2醇的混合物。
7.一种权利要求1至6任意一项所述双组分加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将所述端乙烯基硅油和端乙烯基侧链乙烯基硅油的混合物与气相法白炭黑、硅氮烷处理剂、硅氧烷处理剂和水在混合，升温至145～155℃并抽真空，得到所述基胶；
b)将所述基胶、端乙烯基硅油、增粘剂和铂金催化剂混合，得到所述A组分；
c)将端乙烯基硅油、含氢硅油和1-乙炔基-1-环己醇混合，得到所述B组分；
d)将所述A组分和B组分混合固化，即得所述双组分加成型液体硅橡胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述水的加入量为3～4重量份；
所述混合在捏合机中进行，混合时间为3～5h。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)所述混合在行星式搅拌机中进行；
转速为25～35rpm，时间为50～70min。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)所述固化温度在50℃以上。
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