本發明涉及海綿可成形的硅橡膠組合物,并且涉及通過硅氫加成反應使該組合物交聯而獲得的硅橡膠海綿。
背景技術:
由于具有優異的耐熱性和耐候性,重量輕,并且具有較低的熱導率,硅橡膠海綿被用于各種密封材料,諸如填料、墊圈和o形環;圖像形成裝置諸如復印機和打印機的輥和帶;以及汽車零部件,諸如發動機蓋緩沖墊和發動機防振材料。
已提出用于形成此類硅橡膠海綿的硅橡膠組合物包括:用于硅橡膠的乳液組合物,其由每個分子具有至少兩個硅鍵合的烯基基團的聚二有機硅氧烷、每個分子具有至少兩個硅鍵合的氫原子的聚有機硅氧烷、含水綠土粘土、乳化劑、以及鉑基催化劑構成(參見專利文獻1);以及海綿可成形的液體硅橡膠組合物,其由分子兩端均用烯基基團封端且在分子側鏈中不具有烯基基團的聚二有機硅氧烷、在分子側鏈中具有至少兩個烯基基團的聚二有機硅氧烷、每個分子具有至少兩個硅鍵合的氫原子的聚有機硅氧烷、水與無機增稠劑的混合物、乳化劑、硅氫加成反應催化劑、以及固化延遲劑構成(參見專利文獻2)。硅橡膠海綿可通過在模具中對此類呈均勻乳化狀態的硅橡膠組合物進行固化并然后從所獲得的硅橡膠中除去水形成。
然而,當此類海綿可成形的硅橡膠組合物在模具中模制時,無機增稠劑附著到模具并污染模具,并且存在這樣的問題:在所獲得的硅橡膠海綿中出現外觀缺陷,并且除非立即清潔模具,否則模制可加工性變得很差。
[引用列表]
[專利文獻]
專利文獻1:日本未經審查的專利申請公布no.2004-346248a
專利文獻2:日本未經審查的專利申請公布no.2008-214625a
技術實現要素:
[技術問題]
本發明的一個目的是提供可形成具有均勻且細小的氣泡的硅橡膠海綿并且不易于污染模具的海綿可成形的硅橡膠組合物,以及此類硅橡膠海綿。
[問題的解決方案]
本發明的海綿可成形的硅橡膠組合物包含:
(a)100質量份的每個分子具有至少兩個硅鍵合的烯基基團的聚有機硅氧烷;
(b)每個分子具有至少兩個硅鍵合的氫原子的聚有機硅氧烷,所述聚有機硅氧烷的量使得以組分(a)中每1摩爾的烯基基團計,組分(b)中硅鍵合的氫原子的量為0.4至20摩爾;
(c)20至500質量份的水;
(d)纖維素納米纖維,所述纖維素納米纖維的量以每100質量份組分(c)計為0.01至15質量份;
(e)0.1至15質量份的乳化劑;以及
(f)硅氫加成反應催化劑,所述硅氫加成反應催化劑的量加速所述組合物的硅氫加成反應。
本發明的硅橡膠海綿如下獲得:通過硅氫加成反應使組合物交聯并然后從所獲得的硅橡膠中除去水,或者在除去水的同時通過硅氫加成反應使組合物交聯。
[發明效果]
本發明的海綿可成形的硅橡膠組合物能夠形成具有均勻且細小的氣泡的硅橡膠海綿,并且不易于污染模具。此外,本發明的硅橡膠海綿具有均勻且細小的氣泡。
具體實施方式
首先,將詳細描述本發明的海綿可成形的硅橡膠組合物。
組分(a)的聚有機硅氧烷為本發明組合物的基礎化合物,并且每個分子具有至少兩個硅鍵合的烯基基團。組分(a)中的烯基基團的示例包括具有2至8個碳的烯基基團,諸如乙烯基基團、烯丙基基團、異丙烯基基團、丁烯基基團、異丁烯基團、戊烯基基團、己烯基基團、庚烯基基團、以及辛烯基基團,其中乙烯基基團是優選的。烯基基團的鍵合位置可為但不限于分子鏈端的硅原子和/或分子鏈中的硅原子。分子鏈端的硅原子是優選的。此外,除烯基基團之外,組分(a)中硅鍵合的有機基團的示例還包括具有1至8個碳的烷基基團,諸如甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基團、庚基基團、以及辛基基團;具有5至8個碳的環烷基基團,諸如環戊基基團、環己基基團、環庚基基團、以及環辛基基團;具有6至12個碳的芳基基團,諸如苯基基團、甲苯基基團、二甲苯基基團、以及萘基基團;具有7至12個碳的芳烷基,諸如芐基基團和苯乙基基團;以及單價烴基團,其中這些單價烴基團中的一些或全部氫原子被鹵素原子諸如氟或氯取代。甲基基團或苯基基團是優選的。
組分(a)的分子結構的示例包括但不限于直鏈、部分支化的直鏈、支鏈、環狀或樹脂狀。直鏈或部分支化的直鏈是優選的。組分(a)優選分子兩端均用三有機甲硅烷氧基基團封端的直鏈聚有機硅氧烷,其中主鏈由重復的二有機硅氧烷單元構成,其分子結構也可為部分地支鏈或環狀的。
此類組分(a)的示例包括分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基聚硅氧烷,分子兩端均用二苯基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基聚硅氧烷,分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二苯基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的甲基乙烯基聚硅氧烷,分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的甲基乙烯基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物,以及分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物。兩種或更多種具有以上分子結構的聚有機硅氧烷的組合也可作為組分(a)使用。
組分(a)的粘度不受限制,但是25℃下的粘度優選地不小于50mpa·s或不小于100mpa·s,并且不大于100,000mpa·s。這是因為如果組分(a)的粘度不小于上述下限且不大于上述上限,則所獲得的硅橡膠組合物的乳液是穩定的并且易于獲得具有均勻氣泡的硅橡膠海綿。需注意,該聚有機硅氧烷在25℃的粘度可通過例如b型粘度計根據jisk7117-1進行測量。
組分(b)的聚有機硅氧烷為本發明組合物的交聯劑,并且每個分子具有至少兩個硅鍵合的氫原子。組分(b)中硅鍵合的氫原子可鍵合至分子鏈端的硅原子和/或分子鏈中的硅原子。組分(b)的分子結構的示例包括但不限于直鏈、部分支化的直鏈、支鏈、環狀或樹脂狀。直鏈或部分支化的直鏈是優選的。直鏈聚有機硅氧烷作為組分(b)是優選的。
此類組分(b)的示例包括分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基基團封端的二甲基聚硅氧烷,分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物,分子兩端均用二甲基氫甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷共聚物,分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷共聚物,由h(ch3)2sio1/2單元和sio4/2單元構成的有機聚硅氧烷,以及由h(ch3)2sio1/2單元、(ch3)3sio1/2單元和sio4/2單元構成的有機聚硅氧烷。
組分(b)的粘度不受限制,但是25℃下的動力粘度優選地不小于1mm2/s且不大于1000mm2/s。需注意,該聚有機硅氧烷在25℃的動力粘度可通過例如ubbelohde粘度計根據jisz8803進行測量。
組分(b)的含量為使得以組分(a)中每1摩爾的烯基基團計,該組分中硅鍵合的氫原子的量為0.4摩爾至20摩爾的量。優選地,其下限為產生1.0摩爾的量,產生1.5摩爾的量,或產生1.8摩爾的量,而其上限為產生10摩爾的量或產生5.0摩爾的量。這是因為如果組分(b)的含量在上述范圍之內,則所獲得的硅橡膠海綿的壓縮永久變形得到改善。
組分(c)的水目的在于通過在本發明的組合物交聯之后從硅橡膠中除去它來制備多孔硅橡膠。組分(c)的組成量在以每100質量份的組分(a)計20至500質量份的范圍內。優選地,其下限為以每100質量份的組分(a)計30質量份、40質量份、或50質量份,而其上限為400質量份、300質量份、或200質量份。這是因為當組分(c)的含量不小于上述范圍的下限時,所得硅橡膠海綿趨于呈多孔并且具有均勻的氣泡,并且當其不大于上述范圍的上限時,易于獲得硅橡膠海綿。
組分(c)的水不受特別限制,但是可使用自來水、井水、離子交換水、蒸餾水等。從在組分(a)中穩定分散的角度來看,特別優選的是組分(c)為離子交換水。
組分(d)的纖維素納米纖維用于稠化組分(c)的水,使得易于將組分(c)分散于組分(a)中,穩定組分(a)中分散狀態的組分(c),并且使所獲得的硅橡膠呈均勻的多孔。從分散性、增稠特性等角度來看,組分(d)的數均纖維直徑優選地在2至150nm的范圍內,在2至100nm的范圍內,或在2至10nm的范圍內。這是因為當組分(d)的數均纖維直徑在上述范圍內時,流動性得到維持并且在分散于分散介質時獲得增稠能力而無纖維沉淀物。
此類組分(d)可作為dai-ichikogyoseiyakuco.,ltd制造的纖維素納米纖維購得。
組分(d)的含量的范圍為以每100質量份的組分(c)計0.01至15質量份,并且優選地,其下限為0.05質量份或0.1質量份,同時其上限為10質量份或5質量份。這是因為當組分(d)的含量不小于上述范圍的下限時,其可充分地稠化組分(c)的水,并且當不大于上述范圍的上限時,其可穩定硅橡膠組合物的乳化作用。
組分(e)的乳化劑用于均勻地乳化硅橡膠組合物中的水并且使所獲得的硅橡膠呈均勻的多孔。此類組分(e)的示例包括陰離子、陽離子、兩性、以及非離子的乳化劑,并且特別包括非離子表面活性劑,諸如甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、聚丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、以及聚氧乙烯脂肪酸酰胺;由聚有機硅氧烷構成的非離子表面活性劑,諸如聚硅氧烷-聚氧乙烯接枝共聚物;陽離子表面活性劑,諸如脂族胺鹽、季銨鹽、以及烷基吡啶鎓鹽;陰離子表面活性劑,諸如高級脂肪酸鹽、高級醇硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、以及聚乙二醇硫酸酯鹽;以及兩性表面活性劑,諸如羧基甜菜堿基和甘氨酸基表面活性劑。非離子乳化劑是特別優選的,因為其對經由本發明組合物的硅氫加成反應發生的交聯影響甚微。
這些乳化劑可用作單獨一種類型或兩種或更多種類型的組合。乳化劑的hlb值(當組合地使用兩種或更多種類型乳化劑的組合時,其加權hlb值)優選地不小于1且不大于10,不小于1.5且小于6,或不小于3.5且小于6。
組分(e)的含量的范圍為以每100質量份的組分(a)計0.1至15質量份,并且優選地,其下限為0.2質量份,同時其上限為10質量份、5質量份、或3質量份。這是因為當組分(e)的含量不小于上述范圍的下限時,組分(c)可均勻地分散于組分(a)中,而另一方面,當其不大于上述范圍的上限時對所獲得的硅橡膠海綿的機械特征或電學特征沒有影響。
組分(f)的硅氫加成反應催化劑用于本發明組合物的硅氫加成的催化劑。示例包括鉑基催化劑,諸如氯鉑酸、酒精改性的氯鉑酸、氯鉑酸與烯烴、乙烯基硅氧烷、和乙炔化合物的配位化合物、以及粉末狀鉑基催化劑(其中它們分散于熱塑性樹脂中);鈀基催化劑,如四(三苯基膦)鈀;以及銠基催化劑,諸如氯代三(三苯基膦)銠;鉑基催化劑為優選的。
組分(f)的含量為加速本發明組合物的硅氫加成反應的量,并且優選地量為使得組分(f)中的催化金屬相對于組分(a)和(b)的總量在0.01至500ppm的范圍內,或在0.1至100ppm的范圍內。
本發明的組合物還可包含硅氫加成反應抑制劑(g),其目的在于調節本發明組合物的交聯速度和留釜時間。組分(g)的示例包括炔烴醇,諸如3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、以及1-乙炔基-1-環己醇;烯-炔化合物,諸如3-甲基-3-戊烯-1-炔和3,5-二甲基-3-己烯-1-炔;含烯基基團的低分子量硅氧烷,諸如四甲基四乙烯基環四硅氧烷和四甲基四己烯基環四硅氧烷;以及含炔烴的硅烷,諸如甲基-三(1,1-二甲基-2-丁炔氧基)硅烷和乙烯基-三(1,1-二甲基-2-丁炔氧基)硅烷。
本發明的組合物中組分(g)的含量根據本發明組合物的使用方法和模制方法而適當選擇,但優選地相對于100質量份的組分(a)在0.001至5質量份范圍內,原因是可充分地調節本發明組合物的交聯速度和留釜時間。
本發明的組合物還可包含增強二氧化硅細粉末(h),其目的在于改善所獲得的硅橡膠海綿的機械強度。組分(h)的示例包括熱解法二氧化硅和沉淀二氧化硅。此外,這些二氧化硅細粉末還可采用直鏈聚有機硅氧烷、環狀聚有機硅氧烷、六甲基二硅氮烷、各種有機硅烷等等進行表面處理。另外,根據bet吸附法,組分(h)的比表面積優選地為50至350m2/g或80至250m2/g。
組分(h)的含量為以每100質量份的組分(a)計不大于30質量份、不大于20質量份、不大于15質量份、或不大于10質量份。這是因為當組分(h)的含量不大于上述范圍的上限時,機械強度可得到改善而不損失所得硅橡膠海綿的均勻度和細度。
本發明的組合物還可包含導電填充劑,其目的在于賦予所獲得的硅橡膠海綿電導率。導電填充劑的示例包括碳基導電劑,諸如炭黑、碳纖維、碳納米管、以及石墨;金屬粉末,諸如金、銀、以及鎳;導電氧化鋅、導電二氧化鈦、以及導電氧化鋁;通過用導電涂層處理各種填充劑的表面(諸如金屬電鍍處理)獲得的導電填充劑;以及它們中兩種或更多種類型的混合物。該導電填充劑優選炭黑,因為添加較小的量可獲得良好的電導率。具體示例包括乙炔黑、導電爐黑(cf)、超導爐黑(scf)、超導電爐黑(xcf)、導電槽黑(cc)、以及在約1500℃的高溫下熱處理的爐黑或槽黑。該導電填充劑的含量不受特別限制,但優選地以每100質量份的組分(a)計不大于100質量份或不大于70質量份,原因是可獲得良好的海綿。
作為其它任選組分,本發明的組合物還可包含除二氧化硅之外的增強填充劑,諸如熱解法二氧化鈦;非增強填充劑,諸如石英粉末、硅藻土、硅鋁酸鹽、氧化鐵、氧化鋅、碳酸鈣、氧化鋁、氧化鈰、云母、粘土、以及碳酸鋅;通過用有機硅化合物(諸如有機硅烷和聚有機硅氧烷)對這些填充劑進行表面處理而獲得的填充劑;以及防腐劑、緩蝕劑、顏料、耐熱劑、阻燃劑、內脫模劑、增塑劑、酸受體、以及非功能性硅油,只要不喪失本發明的目的即可。
本發明的組合物可通過將組分(a)至(f)以及其它任選組分(根據需要)混合制備。為制備本發明的組合物,可使用已知的捏合裝置,諸如高速攪拌機、槳式攪拌器、高速分散機、膠體磨、或真空捏合和混合機器。用于制備本發明組合物的方法的示例包括:將組分(a)、組分(b)、組分(c)、組分(d)和組分(e)裝載到攪拌器中,攪拌以混合規定時間,并且在臨用前使用混合設備(例如靜態攪拌器或動態攪拌器)混入組分(f)的方法;將組分(a)、組分(c)、組分(d)和組分(e)裝載到攪拌器中,攪拌以混合規定時間,并且在臨用前使用混合設備(例如靜態攪拌器或動態攪拌器)混入組分(b)和組分(f)的方法;以及將組分(a)、組分(c)、組分(d)、組分(e)和組分(f)裝載到攪拌器中,攪拌以混合規定時間,并且在臨用前使用混合設備(例如靜態攪拌器或動態攪拌器)混入組分(b)的方法。
此外,從貯存穩定性的角度來看,當制備本發明的組合物時,優選將其儲存為由以下項構成的三部分海綿可成形的硅橡膠組合物:
部分a:由組分(a)、組分(c)、組分(d)、組分(e)和組分(f)構成的組合物,并且不包含組分(b);
部分b:由組分(a)、組分(c)、組分(d)和組分(e)構成的組合物,并且不包含組分(b)和組分(f);
部分c:由組分(b)構成的組合物,并且不包含組分(c)、組分(d)、組分(e)和組分(f);或者
由以下項構成的三部分海綿可成形的硅橡膠組合物:
部分a’:由組分(a)、組分(f)和視需要而定的組分(e)構成的組合物,并且不包含組分(b)、組分(c)和組分(d);
部分b’:由組分(b)和視需要而定的組分(e)構成的組合物,并且不包含組分(c)、組分(d)和組分(f);
部分c’:由組分(c)和組分(d)構成的組合物,并且不包含組分(a)、組分(b)、組分(e)和組分(f);
并且在臨經受模制之前用混合設備(例如靜態攪拌器或動態攪拌器)混合這三個部分。此外,優選將其儲存為由以下項構成的兩部分海綿可成形的硅橡膠組合物:
部分a”:由組分(a)、組分(c)、組分(d)、組分(e)和組分(f)構成的組合物,并且不包含組分(b);
部分b”:由組分(b)構成的組合物,并且不包含組分(c)、組分(d)、組分(e)和組分(f);
并且在臨經受模制之前用混合設備(例如靜態攪拌器或動態攪拌器)混合者兩個部分。
硅橡膠海綿可通過各種方法由本發明的組合物形成。具體地講,在本發明的組合物均勻乳化之后,將其注入到模具腔中以進行模制,并且將硅橡膠模制體在壓力下以含水狀態模制,同時保持于小于100℃,優選50至90℃的溫度。然后將其從模具中移除并在120至250℃下經受第二硫化以從含水狀態的硅橡膠模制體中除去水,并且由此獲得具有細小且均勻的氣泡的硅橡膠海綿。此外,線絲狀硅橡膠海綿可如下產生:將本發明的組合物從噴嘴排放到桿狀中,并且通過將其引入到例如80至100℃溫度的熱水中對其進行固化,然后用熱空氣對經固化產物進行干燥。另外,硅橡膠海綿片材可如下形成:用本發明的組合物涂覆可釋放基底諸如樹脂膜,并通過加熱至例如50至120℃的溫度對其進行固化,并通過用熱空氣干燥除去水,或者通過加熱在固化的同時除去水,然后移除可釋放基底。作為另外一種選擇,硅橡膠海綿涂覆的紡織物可如下形成:用本發明的組合物涂覆合成纖維紡織物或玻璃布,通過加熱至例如50至120℃的溫度對其進行固化,并通過用熱空氣干燥除去水,或者通過加熱在固化的同時除去水。
現在將詳細描述本發明的硅橡膠海綿。
本發明的硅橡膠海綿如下獲得:通過硅氫加成反應使上述海綿可成形的硅橡膠組合物交聯并然后從所獲得的硅橡膠中除去水,或者在除去水的同時通過硅氫加成反應使組合物交聯。
本發明的硅橡膠海綿可用作圖像形成裝置的固定構件的彈性材料。就定影輥而言,在芯上存在硅橡膠海綿層,但是在這種情況下,芯的材料和尺寸等等可根據輥的類型而適當選擇。就定影帶而言,在環形帶上存在硅橡膠海綿層,但是在這種情況下,環形帶的材料和尺寸等等可根據帶的類型而適當選擇。
另外,氟樹脂層或氟橡膠層可進一步設置于硅橡膠海綿層的外周長上。在這種情況下,氟樹脂層由氟樹脂涂層材料或氟樹脂管形成并且涂覆硅橡膠海綿層。氟樹脂涂層材料的示例包括聚四氟乙烯樹脂(ptfe)的乳膠和dai-ellatex(由daikinindustries,ltd.制造的氟基乳膠)。氟樹脂管的示例包括聚四氟乙烯樹脂(ptfe)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物樹脂(pfa)、氟化乙烯-聚丙烯共聚物樹脂(fep)、聚偏二氟乙烯樹脂(pvdf)和聚氟乙烯樹脂。
硅橡膠海綿層的厚度不限于但優選地在0.05至80mm的范圍內或在0.1至50mm的范圍內,原因是有效地利用了橡膠彈性。在其頂部上形成的氟樹脂或氟橡膠層的厚度優選地在5至200μm的范圍內或10至100μm的范圍內。
[實施例]
通過實施例進一步詳細描述本發明的海綿可成形的硅橡膠組合物和硅橡膠海綿。應注意,實施例中的粘度是在25℃下的值。此外,實施例中硅橡膠海綿的特性是如下測量的值。
<粘度>
聚有機硅氧烷在25℃下的粘度(mpa·s)是通過b型粘度計根據jisk7117-1測量的值,并且動力粘度(mm2/s)是通過ubbelohde粘度計根據jisz8803測量的值。
<密度>
密度根據jisk6268進行測量。
<硬度>
如jisk7312所示利用c型測試儀(askerc硬度計),根據測試方法用6mm厚的測試件測量硬度。
<拉伸強度,伸長>
拉伸強度和伸長根據jisk6251進行測量。
<壓縮永久變形>
壓縮永久變形在180℃和25%壓縮下保持22小時之后根據jisk6262進行測量。
<收縮率>
測量用于硬度測量的測試件在長度方向上的長度,該測試件使用具有量得70mm長度、50mm寬度和6mm厚度的腔體的模具模制,并且代入到下式中。
[math.1]
<模具污染>
在使用具有量得70mm長度、50mm寬度和6mm厚度的腔體的模具來模制用于硬度測量的測試件之后,評估在模具表面上存在或不存在沉淀的污染。
<制備實施例1>
將100質量份的分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的聚二甲基硅氧烷(粘度為40,000mpa·s)、50質量份的熱解法二氧化硅(bet比表面積為400m2/g)、10質量份的六甲基二硅氮烷、0.36質量份的四甲基二乙烯基硅氮烷、2質量份的水、以及0.26質量份的分子兩端均用二甲基羥基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧共聚物(粘度為20mpa·s,乙烯基含量為約10.9質量%)裝載到ross攪拌器中,并且在室溫下混合直至均勻后,對其進行處理的同時在200℃和減壓下加熱2小時,以制備流體二氧化硅母料。
<制備實施例2>
將10質量份的2%纖維素納米纖維(數均纖維直徑4nm)(產品名rheocrystac-2sp,由dai-ichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)的含水分散體和20質量份的離子交換水裝載到高速攪拌機中并在室溫下混合直至均勻,以制備經纖維素納米纖維稠化的含水分散體(c-1)。
<制備實施例3>
將10質量份的2%纖維素納米纖維(數均纖維直徑4nm)(產品名rheocrystac-2sp,由dai-ichikogyoseiyakuco.,ltd.制造)的含水分散體和50質量份的離子交換水裝載到高速攪拌機中并在室溫下混合直至均勻,以制備經纖維素納米纖維稠化的含水分散體(c-2)。
<制備實施例4>
將0.85質量份的綠土粘土(有機聚合物復合物親水性純化的膨潤土,由hojunco.,ltd.制造;ph6.5)和99.15質量份的離子交換水裝載到高速攪拌機中并在室溫下混合直至均勻,以制備經綠土粘土稠化的含水分散體(c-3)。
<工作實施例1至3和比較例1至2>
將二氧化硅母料、組分(a)、組分(c)、組分(d)和組分(e)以表1所列的組成(質量份)裝載到高速攪拌機(由tokushukikakogyoco.,ltd.制造),并且在25℃下混合直至均勻。然后,將組分(b)、組分(f)和組分(g)以表1所列的組成(質量份)混入到所獲得的混合物中并脫氣,以制備海綿可成形的硅橡膠組合物。需注意在表1中,sih/v表示在硅橡膠組合物中,相對于聚有機硅氧烷(相當于組分(a))中的1摩爾的乙烯基基團,聚有機硅氧烷(相當于組分(b))中硅鍵合的氫原子的摩爾數。
使用模壓成型機器將以該方式制備的海綿可成形的硅橡膠組合物在90℃下交聯10分鐘,以制備含水狀態的各種測試件。接著,使這些測試件在200℃下靜置于開放系統中4小時以移除測試件中的水,從而產生硅橡膠海綿測試件。使用這些硅橡膠海綿測試件,測量密度、硬度、拉伸強度、伸長、壓縮永久變形和收縮率。另外對模具污染進行觀察。結果示于表1中。
二氧化硅mb:制備實施例1中所制備的二氧化硅母料(熱解法二氧化硅含量為約31質量%)
(a-1):分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,具有10,000mpa·s的粘度(乙烯基含量為0.13質量%)
(a-2):分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,具有350mpa·s的粘度(乙烯基含量為約1.17質量%)
(a-3):分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物,具有35,000mpa·s的粘度(乙烯基含量為約0.50質量%)
(b-1):分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基基團封端的二甲基硅氧烷-甲基氫硅氧烷共聚物,具有43.5mm2/s的動力粘度(硅鍵合的氫原子含量為約0.69質量%)
(c-1):制備實施例2中所制備的經纖維素納米纖維稠化的含水分散體(纖維素納米纖維含量為0.67質量%)
(c-2):制備實施例3中所制備的經纖維素納米纖維稠化的含水分散體(纖維素納米纖維含量為0.22質量%)
(c-3):制備實施例4中所制備的經綠土粘土稠化的含水分散體(綠土粘土含量為0.85質量%)
(d-1):非離子表面活性劑(脫水山梨糖醇脂肪酸酯,產品名rheodolsp-o10v,由kaocorp.制造;hlb值為4.3)
(d-2):非離子表面活性劑(脫水山梨糖醇脂肪酸酯,產品名rheodolsp-o30v,由kaocorp.制造;hlb值為1.8)
(e-1):鉑的1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷絡合物的1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液(鉑金屬含量為約4000ppm)
(f-1):2質量份的乙炔基環己醇與98質量份的具有10,000mpa·s的粘度的分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的聚二甲基硅氧烷的混合物
顏料mb:40質量份的本阿拉(bengara)(產品名bayferrox,由bayerag制造)與60質量份的具有10,000mpa·s的粘度的分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基基團封端的聚二甲基硅氧烷的混合物
[表1]
[工業適用性]
因為本發明的海綿可成形的硅橡膠組合物具有優異的模制性能并且可在模制后形成具有細小氣泡的硅橡膠海綿,所以其有利地用于諸如電子攝影復印機、激光打印機、按需型打印機和傳真機的圖像形成裝置中使用的輥和帶的彈性材料,以及高溫下所用的海綿應用,諸如隔熱材料、吸聲材料、緩沖器、填料、墊圈和墊。