[发明专利]一种高温硫化硅橡胶及其快速制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶是以Si-O单元为主链，以有机基团为侧基的线性聚合物。它是典型的半无机半有 机聚合物。由于此种特征，赋予了硅橡胶优异的性能。如很好的耐高、低温性能，低压缩永 久变形性，良好的电绝缘性及很好的生理惰性等。但是未经添加补强填料的硅橡胶拉伸强度 极低，无实用价值。由此，要使用硅橡胶则必须添加补强填料。现有的各种补强填料中，效 果最好的是气相法白炭黑，气相法白炭黑在硅橡胶中的用量非常大，尤其是在热硫化硅橡胶 中，其添加量可达40％～60％。但气相法白炭黑价格昂贵，价格约硅橡胶生胶的1.5～3倍，因 此限制了硅橡胶的广泛使用。而已研究的其它填料如：碳酸钙、磨细的矿物填料等，由于这 些填料自身的特性限制了对硅橡胶的补强作用，必须与白炭黑混合使用，并且目前广泛使用 的填料大多呈酸性、中性或弱碱性，使用以上填料制备的硅橡胶复合材料硫化时间较长，还 需经过二次硫化。

另一方面，在硅酸盐建筑材料目前的工业生产中，人们关注的重点是在较高的压力下蒸 压生成结晶程度较高的水化硅酸钙，如托贝莫莱石、硬硅钙石、水石榴石、硅酸钙石等产物 ，认为其力学性能较好，而对于在较低的压力、较短的恒温时间，水热合成结晶度很低的水 化产物，如C-S-H凝胶、CSH(B)等，并没有得到广泛重视和应用。

发明内容

本发明提供一种高温硫化硅橡胶及其快速制备方法，要解决传统工艺中气相法白炭黑的 用量大，价格昂贵，生产过程中硫化时间长的技术问题，并改善橡胶的拉伸性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种高温硫化硅橡胶，它的原料按质量份配比如下：

甲基乙烯基硅橡胶生胶    100份；

气相法白炭黑            20～40份；

水化硅酸钙粉体          15～45份；

双，二五                1～1.5份；

羟基硅油                5～15份；

上述水化硅酸钙粉体是以石英砂为硅质材料，生石灰为钙质材料，钙硅摩尔比为1∶1， 水固比为5～6∶1，经动态水热合成，并干燥而成的白色粉体。

这种高温硫化硅橡胶，它的原料按质量份的最佳配比如下：

甲基乙烯基硅橡胶生胶    100份；

气相法白炭黑            30份；

水化硅酸钙粉体          30份；

双，二五                1.2份；

羟基硅油                10份；

上述水化硅酸钙粉体是以石英砂为硅质材料，生石灰为钙质材料，钙硅摩尔比为1∶1， 水固比为5～6∶1，经动态水热合成，并干燥而成的白色粉体。

这种高温硫化硅橡胶的快速制备方法，制备步骤如下：

步骤一，水化硅酸钙粉体的制备：以石英砂为硅质材料，以生石灰为钙质材料，钙硅摩 尔比为1∶1，水固比为5～6∶1，在反应釜中保持(100～180)±5℃的温度，经升温、恒温 2h～10h、降温、卸料、过滤、干燥、打散，动态水热合成水化硅酸钙粉体备用；

步骤二，混炼：在开炼机上依次加入生胶、水化硅酸钙粉体、气相法白炭黑、羟基硅油 、双，二五进行混炼，而后进行割胶混炼，最后回厚，成混炼胶片；

步骤三，一段硫化：混炼胶停放2～24小时后置于硫化机上硫化，硫化温度为185℃、硫 化时间为2～2.5min；

步骤四，二段硫化：硫化温度为200℃、硫化时间为4h。

可省略步骤四。

本发明改善硅橡胶性能的机理：