一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，由A組份和B組份按質量比1：1組成，A組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50～70％、硅烷偶聯劑3～10％、沉淀白炭黑20～45％、鉑金催化劑0.1～1％；B組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50～70％，硅烷偶聯劑2～5％，沉淀白炭黑20～45％，低含氫聚硅氧烷2～20％，抑制劑0.1～0.5％；其中，低含氫聚硅氧烷的氫質量百分比為0.05～1％。本發明還公開了其制備方法。本發明制得的硅橡膠具有高的拉伸強度和抗撕強度，壓縮形變值小，制備方法簡單、易操作，有一定的工業應用價值。
【專利說明】一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠及其制備方 法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及硅橡膠【技術領域】，特別涉及一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅 橡膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 傳統的硅橡膠是一種耐高低溫（-65-250°C )、具有優異性能的高分子彈性體材 料。其分子柔性大，分子鏈間相互作用力弱，因而硅橡膠在低硬度下的拉伸強度和抗撕強度 較差且壓縮形變值大于30%。具有較好拉伸強度和抗撕強度的低硬度硅橡膠在電子、汽車 及航空領域有很高的應用價值。因而，制備一種低壓縮形變的低硬度且具有高拉伸強度和 高抗撕強度的硅橡膠具有重要的意義和廣泛的應用價值。
[0003] 另外，低硬度硫化硅橡膠是一種具有透明外觀、硫化后柔軟且環保無毒無害的彈 性材料，可應用于防滑墊等各種生活用品、游泳用品、減震制品、貼片和工業雜件等產品上。 在某些需密封的條件下，可施加的密封力很小，所以希望硅橡膠的硬度越小越好同時壓縮 形變小于30%。
【發明內容】
[0004] 本發明目的是提供一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠及其制備方法， 以解決傳統硅橡膠在低硬度下的拉伸強度和抗撕強度差、壓縮形變值大等問題。
[0005] 為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：
[0006] 一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，由A組份和B組份按質量比1 :1 組成，
[0007] A組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%、硅烷偶聯劑 3?10%、沉淀白炭黑20?45%、鉑金催化劑0. 1?1% ;
[0008] B組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%，硅烷偶聯劑 2?5%，沉淀白炭黑20?45%，低含氫聚硅氧烷2?20%，抑制劑0. 1?0. 5% ;其中，低 含氫聚娃氧燒的氫質量百分比為0. 05?1 %。
[0009] 進一步地，A組份和B組份中所述乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量百分比為0. 1? 1.0%，25°C下粘度為5000?15000mPa. s，制備方法如下：將100質量份八甲基環四硅氧烷 和0. 1?3質量份四甲基二乙烯基二硅氧烷混合，在攪拌的狀態下加入0. 1?0. 5質量份催 化劑四甲基氫氧化銨，升溫至120?140 °C聚合2?6h，再升溫至150?200 °C，在-0. 06? 0. IOMPa真空度下脫低分子6?10h，冷卻后得到所述乙烯基聚硅氧烷。
[0010] 進一步地，A組份和B組份中所述硅烷偶聯劑為二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲 氧基娃燒、^甲基環娃氧燒、八甲基^娃氣燒中的一種或多種。
[0011] 進一步地，A組份和B組份中所述沉淀白炭黑經硅烷偶聯劑憎水處理，比表面積為 120m2/g ?200m2/g。
[0012] 進一步地，A組份中所述鉑金催化劑為氯鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡合物，其 中鉑的質量含量為1000?3000ppm。
[0013] 進一步地，B組份中所述低含氫聚硅氧烷的氫質量百分比為0.05?1%，制備方法 如下：將100質量份高含氫聚硅氧烷和50?150質量份八甲基環四硅氧烷作為反應單體， 并加入反應單體總質量0. 2?5倍的有機溶劑二甲苯，2 %?10 %的端氫封端劑四甲基二氫 二硅氧烷，5%?40%的硫酸在50?100°C下聚合反應2?6h后將得到的反應液水洗至中 性，在120?200°C下脫低2?6h，得到所述低含氫聚娃氧燒，其中，高含氫聚娃氧燒的氫質 量百分比為1. 4?1. 6%。
[0014] 進一步地，B組份中所述抑制劑為乙烯基環體或乙炔醇。
[0015] 上述低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠的制備方法，包括如下步驟：
[0016] a、制備A組份
[0017] 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和 配方量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h， 然后停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋，再加入配方量的鉑金催化劑， 攪拌均勻，得到A組份；
[0018] b、制備B組份
[0019] 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和 配方量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h， 然后停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋；再加入配方量的低含氫聚硅 氧烷、配方量的抑制劑，攪拌均勻，得到B組份；
[0020] C、將制得的A組份和B組份按質量比為1:1混合均勻，在平板硫化機上進行模壓 硫化，硫化溫度為60?140°C，硫化時間為5?30min，得到所述娃橡膠。
[0021] 本發明的有益效果：
[0022] 1、本發明制得的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠具有高的拉伸強度和 抗撕強度，壓縮形變值小，制備方法簡單、易操作，有一定的工業應用價值。
[0023] 2、本發明制得的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠硫化后為柔軟的低壓 縮形變彈性材料，環保無毒，仿真性能好，適用于低壓縮形變、復雜形狀或高精密度要求的 電子、汽車、航空等領域。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合實施例對本發明做更進一步地解釋。下列實施例僅用于說明本發明，但 并不用來限定本發明的實施范圍。
[0025] 一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，由A組份和B組份按質量比1 :1 組成，
[0026] A組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%、硅烷偶聯劑 3?10%、沉淀白炭黑20?45%、鉑金催化劑0. 1?1% ;
[0027] B組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%，硅烷偶聯劑 2?5%，沉淀白炭黑20?45%，低含氫聚硅氧烷2?20%，抑制劑0. 1?0. 5% ;其中，低 含氫聚娃氧燒的氫質量百分比為0. 05?1 %。
[0028] A組份和B組份中所述乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量百分比為0. 1?1.0%，25°C 下粘度為5000?15000mPa. s，制備方法如下：將100質量份八甲基環四硅氧烷和0. 1?3 質量份四甲基二乙烯基二硅氧烷混合，在攪拌的狀態下加入〇. 1?〇. 5質量份催化劑四甲 基氫氧化銨，升溫至120?140°C聚合2?6h，再升溫至150?200°C，在-0. 06?0. IOMPa 真空度下脫低分子6?10h，冷卻后得到所述乙烯基聚硅氧烷。所述硅烷偶聯劑為二甲基二 乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基環硅氧烷、六甲基二硅氮烷中的一種或多種。所 述沉淀白炭黑經硅烷偶聯劑憎水處理，比表面積為120m 2/g?200m2/g。
[0029] A組份中所述鉑金催化劑為氯鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡合物，其中鉑的質 量含量為1000?3000ppm。
[0030] B組份中所述低含氫聚硅氧烷的氫質量百分比為0. 05?1%，制備方法如下：將 100質量份高含氫聚硅氧烷和50?150質量份八甲基環四硅氧烷作為反應單體，并加入反 應單體總質量〇. 2?5倍的有機溶劑二甲苯，2 %?10%的端氫封端劑四甲基二氫二硅氧 烷，5%?40%的硫酸在50?100°C下聚合反應2?6h后將得到的反應液水洗至中性，在 120?200°C下脫低2?6h，得到所述低含氫聚娃氧燒，其中，高含氫聚娃氧燒的氫質量百分 比為1. 4?1. 6%。所述抑制劑為乙烯基環體或乙炔醇。
[0031] 上述低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠的制備方法，包括如下步驟：
[0032] a、制備A組份
[0033] 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和 配方量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h， 然后停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋，再加入配方量的鉑金催化劑， 攪拌均勻，得到A組份；
[0034] b、制備B組份
[0035] 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和 配方量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h， 然后停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋；再加入配方量的低含氫聚硅 氧烷、配方量的抑制劑，攪拌均勻，得到B組份；
[0036] c、將制得的A組份和B組份按質量比為1:1混合均勻，在平板硫化機上進行模壓 硫化，硫化溫度為60?140°C，硫化時間為5?30min，得到所述娃橡膠。
[0037] 實施例1
[0038] (1)制備A組份
[0039] ①將IOOKg八甲基環四硅氧烷和1.5Kg四甲基二乙烯基二硅氧烷混合，在攪 拌的狀態下加入〇. 2Kg催化劑四甲基氫氧化銨，升溫至120°C聚合4h，再升溫至200°C， 在0. 08?0. 09MPa真空度下脫低分子6h，冷卻后得到乙烯基聚硅氧烷，25 °C下粘度為 IlOOOmPa. s，乙烯基質量百分比為0.42%。
[0040] ②在1000L捏合機中加入300Kg的乙烯基聚硅氧烷，34Kg硅烷偶聯劑（二甲基 二乙氧基硅烷）和240Kg沉淀白炭黑，攪拌成團后室溫繼續攪拌2h;升溫到140°C，真空 0. 8MPa條件下攪拌3h，然后停止真空，降溫后加入IOOKg乙烯基聚硅氧烷；加入I. 28Kg氯 鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡合物，攪拌均勻，即得組份A ;
[0041] (2)制備B組份
[0042] ①將IOOKg高含氫聚硅氧烷（氫質量百分比為I. 5% )和150Kg八甲基環四硅氧烷 加入反應釜中，并加入反應單體總量250Kg的有機溶劑二甲苯，IOKg的端氫封端劑四甲基 二氫二硅氧烷，51Kg的硫酸在100°C下聚合反應2h后將得到的反應液水洗至中性，在200°C 下脫低6h，即可得到低含氫聚硅氧烷，粘度為80mPa. s，含氫量為0. 3%。
[0043] ②在1000L捏合機中加入300Kg的乙烯基聚硅氧烷，34Kg硅烷偶聯劑（二甲基 二乙氧基硅烷）和240Kg沉淀白炭黑，攪拌成團后室溫繼續攪拌2h;升溫到160°C，真空 0. 8MPa條件下攪拌3h，然后停止真空，降溫后加入IOOKg乙烯基聚硅氧燒，再加入19. 2Kg 低含氫聚硅氧烷和3. 3Kg的抑制劑（乙烯基環體），攪拌均勻，即得組份B ;
[0044] (3)將組份A和組份B按照質量比1:1混合均勻，在125°C下硫化5min即得所述 硅橡膠。
[0045] 制備的硅橡膠的技術參數如下：
【權利要求】
1. 一種低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，由A組份和B組份按質量比1 :1組 成，其特征在于， A組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%、硅烷偶聯劑3? 10%、沉淀白炭黑20?45%、鉑金催化劑0. 1?1% ; B組份按質量百分比計，由以下配方組成：乙烯基聚硅氧烷50?70%，硅烷偶聯劑2? 5 %，沉淀白炭黑20?45 %，低含氫聚硅氧烷2?20 %，抑制劑0. 1?0. 5 % ;其中，低含氫 聚娃氧燒的氫質量百分比為0. 05?1 %。
2. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，A 組份和B組份中所述乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質量百分比為0. 1?1. 0%，25°C下粘度為 5000?15000mPa. s，制備方法如下：將100質量份八甲基環四硅氧烷和0. 1?3質量份四 甲基二乙烯基二硅氧烷混合，在攪拌的狀態下加入0. 1?0.5質量份催化劑四甲基氫氧化 銨，升溫至120?140°C聚合2?6h，再升溫至150?200°C，在-0. 06?0. lOMPa真空度下 脫低分子6?10h，冷卻后得到所述乙烯基聚硅氧烷。
3. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，A組 份和B組份中所述硅烷偶聯劑為二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基環硅 氧烷、六甲基二硅氮烷中的一種或多種。
4. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，A組 份和B組份中所述沉淀白炭黑經硅烷偶聯劑憎水處理，比表面積為120m2/g?200m2/g。
5. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，A 組份中所述鉑金催化劑為氯鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡合物，其中鉑的質量含量為 1000 ?3000ppm。
6. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，B組 份中所述低含氫聚硅氧烷的氫質量百分比為0.05?1%，制備方法如下：將100質量份高 含氫聚硅氧烷和50?150質量份八甲基環四硅氧烷作為反應單體，并加入反應單體總質量 0. 2?5倍的有機溶劑二甲苯，2%?10%的端氫封端劑四甲基二氫二硅氧烷，5%?40% 的硫酸在50?100°C下聚合反應2?6h后將得到的反應液水洗至中性，在120?200°C 下脫低2?6h，得到所述低含氫聚硅氧烷，其中，高含氫聚硅氧烷的氫質量百分比為1. 4? 1. 6%〇
7. 根據權利要求1所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠，其特征在于，B組 份中所述抑制劑為乙烯基環體或乙炔醇。
8. 權利要求1?7任一權利要求所述的低壓縮形變的雙組份加成型低硬度硅橡膠的制 備方法，其特征在于，包括如下步驟： a、 制備A組份 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和配方 量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h，然后 停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋，再加入配方量的鉑金催化劑，攪拌 均勻，得到A組份； b、 制備B組份 先在捏合機中加入配方量50?80%的乙烯基聚硅氧烷、配方量的硅烷偶聯劑和配方 量的沉淀白炭黑，室溫下攪拌1?6h ;升溫至120?180°C，真空條件下攪拌1?6h，然后 停止真空，繼續加入剩余配方量的乙烯基聚硅氧烷稀釋；再加入配方量的低含氫聚硅氧烷、 配方量的抑制劑，攪拌均勻，得到B組份； c、將制得的A組份和B組份按質量比為1:1混合均勻，在平板硫化機上進行模壓硫化， 硫化溫度為60?140°C，硫化時間為5?30min，得到所述娃橡膠。
【文檔編號】C08G77/12GK104479363SQ201410729729
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月4日 優先權日:2014年12月4日
【發明者】陸磊, 王芳, 張旭 申請人:江蘇天辰新材料有限公司