[发明专利]高性能加成型硅橡胶的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及硅橡胶的制备工艺，尤其是高性能加成型硅橡胶的制备方法。

背景技术

未经硫化的硅氧烷，是一类高分子线性聚硅氧烷，由于分子间易于滑动，呈流动态，很难直接应用，必须与填料、硫化剂、结构化控制剂、添加剂等配合硫化后使用。

硅氧烷中Si-O键实测值为0.164nm，Si-O键的离解能为460.5J/mol，显著高于C-O的358.0J/mol，C-C的304J/mol，及Si-C的318.2J/mol，因此，具有很好的耐热性能。

热力学计算及光谱研究表明，硅橡胶中甲基可以自由围绕Si-O键旋转，并且硅橡胶分子体积大（75cm3/mol），内聚能密度低，减少了空间位阻，为甲基的自由旋转创造了有利条件。因此，由于特殊的分子结构，硅橡胶的玻璃化转变温度低（Tg=-125℃），表面张力及表面能低，溶解度参数低及介电常数低等特性,具有无毒、无味、生理惰性、吸水性低、防潮性好、透气性佳、电绝缘性优良。但存在分子间作用力弱，机械性能较差，从而限制了使用。

目前，硅氢加成反应液体硅橡胶，与缩合型硅橡胶相比具有很多优点：硫化过程不产生副产物，收缩率极小，能深层硫化；粘度可以做的较低而机械性能较好，成型快便于操作；容易制得高纯度、高透明性及各种功能的产品；等等。正是这些优点，加成型液体胶的应用越来越广泛，用于织带胶、鞋垫胶、标牌胶、模具胶等，具有不可替代的作用。

但由于不用二段硫化，粘度要求低，所以，要提高硬度、撕裂强度、透明性好，伸长率高还是有很多技术上的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有硅橡胶中存在的上述问题，提出一种高性能加成型硅橡胶的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种高性能加成型硅橡胶的制备方法，它包括以下步骤：

（1）交联剂的制备：将202硅油、D4、路易氏酸，按一定比例称量，投入反应釜中，在80℃下进行开环重排，反应数小时后，冷却静置，排酸，中和，过滤，得所需要的交联剂1；

      将D4、含氢环体、MM、路易氏酸，按一定比例称量，投入反应釜中，加温搅拌，冷却平衡，排酸，中和，过滤，得所需要的交联剂2；

（2）乙烯基硅氧烷的制备：在附有搅拌器、温度计、冷凝器、压力表、氮气口的反应釜中，将D4、乙烯基双封头、碱性催化剂，脱水，在120℃~140℃下反应平衡8小时，中和，减压脱低，得α,ω-双端乙烯基硅氧烷；根据需要，制得不同粘度的乙烯基硅氧烷；

（3）白炭黑的处理：比表面较大的亲水性气相白炭黑，抽入有搅拌的釜内，加入一定量的几种烷氧基硅烷、硅氮烷，在较高温度下处理3小时，脱除残余的硅烷，得到较好的疏水性白炭黑；

（4）液体硅橡胶的制备：将乙烯基硅氧烷、白炭黑、硅树脂在80℃下捏合3小时，降温排泡，使基础胶料变得晶莹半透明为止，加交联剂、抑制剂、特殊结构的硅倍半氧，得到高性能加成型硅橡胶。

本发明的202硅油为202含氢硅油，活性氢含量为1.56%。

本发明的步骤3中，较小比表面的沉淀法白炭黑，也用上述方法处理，需要保留一定的活性羟基。

本发明的有益效果：

本发明通过改变硅氮烷与硅氧烷的比例，可以有效改善白炭黑处理时的发黄状况，对外观要求很高的情况很有用；利用高品质的D4H环体制备的交联剂，对催化活性和稳定性，以及提高拉伸强度和伸长率有明显的效果。

 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

一种高性能加成型硅橡胶的制备方法，它包括以下步骤：

（1）交联剂的制备：将202硅油、D4、路易氏酸，按一定比例称量，投入反应釜中，在80℃下进行开环重排，反应数小时后，冷却静置，排酸，中和，过滤，得所需要的交联剂1；

      将D4、含氢环体、MM、路易氏酸，按一定比例称量，投入反应釜中，加温搅拌，冷却平衡，排酸，中和，过滤，得所需要的交联剂2；

（2）乙烯基硅氧烷的制备：在附有搅拌器、温度计、冷凝器、压力表、氮气口的反应釜中，将D4、乙烯基双封头、碱性催化剂，脱水，在120℃~140℃下反应平衡8小时，中和，减压脱低，得α,ω-双端乙烯基硅氧烷；根据需要，制得不同粘度的乙烯基硅氧烷；

（3）白炭黑的处理：比表面较大的亲水性气相白炭黑，抽入有搅拌的釜内，加入一定量的几种烷氧基硅烷、硅氮烷，在较高温度下处理3小时，脱除残余的硅烷，得到较好的疏水性白炭黑；