本發明屬于改性硅橡膠技術領域，具體涉及一種聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料。
背景技術：
玻璃口杯作為一種日常生活用品，其密封效果好壞與否直接對用戶的使用體驗造成影響。目前，市面上玻璃口杯密封圈為硅橡膠材料，但由于部分玻璃口杯在杯蓋設計時未能充分考慮到硅橡膠密封墊圈會與玻璃口杯杯口長期直接接觸，當玻璃口杯蓋處于擰緊狀態下，硅橡膠密封墊圈與玻璃口杯杯口緊密貼合，而打開玻璃口杯蓋時，硅橡膠密封墊圈會從玻璃口杯蓋里脫落并粘附在玻璃杯口上，形成安全隱患，對玻璃口杯的整體性造成不可逆破壞，影響了其密封效果。未改性硅橡膠材料制備而成的密封墊圈雖然無毒環保，但其力學強度較低、易粘附在玻璃杯口上、使用不方便、易損壞，因此需要對硅橡膠密封墊圈用材料進行改性，使其在保持環保無毒特性的同時，具有不粘玻璃杯口和較高的彈性回復能力等特點，滿足玻璃口杯的密封需要，并可應用到金屬與玻璃之間的密封件、玻璃器皿密封墊圈、玻璃緩沖墊片和膠塞等相關行業。
技術實現要素：
針對市面上絕大部分玻璃口杯密封墊圈為普通硅橡膠材料，本發明的一個目的是提供一種玻璃口杯蓋防粘無毒密封墊圈用聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料，本材料表面極性較硅橡膠低、彈性回復性能得到改善，具有優異的力學性能；生產和使用過程中材料的尺寸穩定，抗老化效果好，密封效果好；同時降低硅橡膠材料的生產成本，并可根據不同的使用要求，制備出具有不同硬度、不同強度以及不同彈性回復能力的系列硅橡膠復合材料。
本發明的另一目的是提供上述玻璃口杯蓋防粘無毒密封墊圈用聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料及制備方法。
為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案：
本發明的玻璃口杯蓋防粘無毒密封墊圈用聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料，其特點在于各原料組分按重量份的構成為：
甲基乙烯基硅橡膠50-90份；
聚烯烴彈性體10-50份；
填料5-20份；
增容劑5-10份；
表面活性劑0.5-2份；
抗氧劑0.5-2份；
交聯劑0.5-2份；
所述甲基乙烯基硅橡膠的結構如式(1)所示，其中m＝5000-9000、n＝10-50：
所述聚烯烴彈性體為結構如式(2)～(5)所示的α烯烴共聚物中的一種或幾種；式中m＝2000-5000、n＝200-2000；
所述填料為藥用級硫酸鋇和沉淀法白炭黑中的一種或幾種的混合物或改性產物；其中，所述藥用級硫酸鋇的粒徑在0.1-10μm、白度≥95且燒失量在800℃下≤5％，所述沉淀法白炭黑的二氧化硅含量≥90％、比表面積為150-180m2/g。
所述增容劑為結構如式(6)所示的共聚物，即為乙烯醋酸乙烯酯共聚物，其中m＝2000-5000、n＝200-2000；
所述表面活性劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的一種或幾種的混合物或改性產物。
所述抗氧劑為無毒綠色化合物，其結構由受阻酚和/或受阻胺的功能結構單元構成。優選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑；更優選的，所述抗氧劑為生育酚和/或腰果酚。
所述交聯劑的結構由含過氧基團和/或含硅氫基的功能結構單位構成。優選的，所述交聯劑為過氧化物交聯劑；更優選的，所述交聯劑為雙二五c-15和/或雙二五tx-101。
上述玻璃口杯蓋防粘無毒密封墊圈用聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料的制備方法，包含以下步驟：
1)將5-20重量份的填料與0.5-2重量份的表面活性劑在乙醇與去離子水的混合液中混合分散均勻，然后在70-80℃下反應2-4h，過濾，所得固態物用無水乙醇反復洗滌3-5次，最后80-90℃烘干，獲得處理后填料；
2)將50-90重量份的甲基乙烯基硅橡膠和步驟1)所得處理后填料、10-50重量份的聚烯烴彈性體、5-10重量份的增容劑和0.5-2重量份的抗氧劑加入雙輥開煉機內，130-150℃開煉10-25min；
3)繼續向步驟2)所述開煉機內加入0.5-2重量份的交聯劑，在130-150℃開煉3-5min；
4)將步驟3)所得的混合物分兩段進行高溫硫化成型：一段硫化溫度為160℃-180℃，壓力為10-15mpa，硫化時間為10-20min；常壓下進行二段硫化，溫度為180℃-200℃，硫化時間為2h-6h；經硫化后即得到玻璃口杯蓋防粘無毒密封墊圈用聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料；
本發明的聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料還可以在金屬與玻璃之間的密封件、玻璃器皿密封墊圈、玻璃緩沖墊片和膠塞中應用。
與現有技術相比，本發明的有益效果體現在：
本發明的聚烯烴彈性體改性硅橡膠復合材料，具有較高的力學強度和彈性回復能力，確保生產和使用過程中材料尺寸的穩定，同時降低硅橡膠材料的表面極性，抗老化效果好，生產成本低，在應用于玻璃口杯蓋內的密封墊圈時，可以有效防止密封墊圈從玻璃杯杯蓋中脫落并粘附在玻璃杯體上引起的不便與損壞。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述，但本發明的實施方式不限于此。
以下實施例所用原料為：
甲基乙烯基硅橡膠：其結構為
所用彈性體為：
彈性體1：其結構為
彈性體2：其結構為
彈性體3：其結構為
增容劑：其結構為
填料1：為藥用級硫酸鋇，其粒徑在0.1-10μm、白度≥95且燒失量在800℃下≤5％；
填料2：為微米級沉淀法白炭黑，其二氧化硅含量≥90％，比表面積為150-180m2/g。
表面活性劑：硅烷偶聯劑kh570。
抗氧劑1：生育酚。
抗氧劑2：腰果酚。
交聯劑1：雙二五c-15。
交聯劑2：雙二五tx-101。
以下實施例中各原料的質量百分數配比見表1。
表1各實施例改性硅橡膠復合材料的原料和用量(按重量份)
實施例1
本實施例改性硅橡膠復合材料的各原料配方見表1，其制備方法是按如下步驟進行：
1)將填料與表面活性劑在乙醇與去離子水的混合液中混合分散均勻，然后在80℃下反應2h，過濾，所得固態物用無水乙醇反復洗滌3-4次，最后80℃烘干，獲得處理后填料；
2)將甲基乙烯基硅橡膠和步驟1)所得處理后填料、聚烯烴彈性體、增容劑、抗氧劑加入雙輥開煉機內，135℃開煉15min；
3)繼續向步驟2)所述開煉機內加入交聯劑，在135℃開煉5min；
4)將步驟3)所得的混合物分兩段進行高溫硫化成型：一段硫化溫度為180℃，壓力為10mpa，硫化時間為10min；常壓下進行二段硫化，溫度為190℃，硫化時間為3h；經硫化后即得到目標產物。本實施例制備得到了高強度的改性硅橡膠復合材料。
實施例2
本實施例改性硅橡膠復合材料的各原料配方見表1，其制備過程同實施例1。
本實施例制備得到了高硬度的改性硅橡膠復合材料。
實施例3
本實施例改性硅橡膠復合材料的各原料配方見表1，其制備過程同實施例1。
本實施例制備得到了高彈性回復的改性硅橡膠復合材料。
實施例4
本實施例改性硅橡膠復合材料的各原料配方見表1，其制備過程同實施例1。
本實施例制備得到了高彈性的改性硅橡膠復合材料。
對比例1
本實施例按改性硅橡膠復合材料的各原料配方見表1，其制備過程是按如下步驟進行：
1)將填料與表面活性劑在乙醇與去離子水的混合液中混合分散均勻，然后在80℃下反應2h，過濾，所得固態物用無水乙醇反復洗滌3-4次，最后80℃烘干，獲得處理后填料；
2)將甲基乙烯基硅橡膠和步驟1)所得處理后填料及抗氧劑加入雙輥開煉機內，135℃開煉15min；
2)將硅橡膠和步驟1)中表面活性劑處理的填料和抗氧劑加入雙輥開煉機內135℃開煉15min.；
3)繼續向步驟2)所述開煉機內加入交聯劑，在135℃開煉5min；
4)將步驟3)所得的混合物分兩段進行高溫硫化成型：一段硫化溫度為180℃，壓力為10mpa，硫化時間為10min；常壓下進行二段硫化，溫度為190℃，硫化時間為3h；經硫化后即得到目標產物。
將上述各實施例制備的材料制備測試樣條，其中測試方法為；
拉伸強度：按gb/t528-2009標準測試；
斷裂伸長率：按gb/t528-2009標準測試；
撕裂強度：按gb/t529-1999標準測試；
硬度：按gb/t531.1-2008標準測試；
拉斷永久形變率：按gb/t528-2009標準測試；
水接觸角：按gb/t30693-2014標準測試；
測試結果如表2所示，可以看出：各實施例材料的拉伸強度和撕裂強度較對比例中的高，表明材料的力學性能有所提高；與對比例相較，各實施例材料的拉斷永久形變率較小，說明材料的彈性回復能力有所提高；各實施例材料的接觸角比對比例材料的大，說明表面張力有所降低，有效的降低了材料的表面極性。
因此，由各個實施例與對比例的力學強度和拉斷永久形變率結果可以得出，本發明通過將不同類型的硅橡膠、聚烯烴彈性體、增容劑、填料、表面活性劑、抗氧劑、交聯劑及其它添加劑進行復配使用，克服了現有技術下制備硅橡膠材料不能同時具備低表面極性、高彈性回復和不粘玻璃的特點，擴大了硅橡膠材料的應用范圍及領域，尤其在金屬與玻璃之間的密封件，玻璃器皿密封墊圈、玻璃緩沖墊片和膠塞、電纜、家電及汽車密封件等這些對上述性能有要求的領域。
表2各實施例改性硅橡膠復合材料的性能測試結果
以上僅為本發明的示例性實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。