[发明专利]制备有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物的方法，其可以在缩短的混合时间内制备并能够很好地抗塑性反转(蠕变硬化)，并且其能够制备一种具有良好的耐压缩永久形变的硫化有机硅橡胶。本发明还涉及一种由上述方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物。

背景技术

有机硅橡胶具有极好的性能，包括高的耐候性和电性能、减少的压缩永久变形、高耐热性和耐寒性，因此它们用于广泛的领域，例如电子设备、汽车、建筑和食品。应用包括在遥控器、打字机、文字处理器、计算机终端、乐器等中使用的橡胶接触；建筑中使用的垫片；复印机中使用的辊，显影辊、转印辊、带电辊、进纸辊和其他辊；组合音响中的振动控制橡胶；在计算机中使用的压缩光盘的包装。对有机硅橡胶的需求不断增长，并且非常急需开发具有改善性能的有机硅橡胶。有机硅橡胶通常以包括有机基聚硅氧烷(起始聚合物)和增强性填料的组合物形式提供，该有机基聚硅氧烷具有高的聚合度。例如，通过使用混合器例如捏合机或双辊机(辊式磨机)将起始聚合物与增强填料和各种分散剂混合，来制备该组合物。

如上所述，在该有机硅橡胶的制备中，增强性填料应当在有机基聚硅氧烷中捏合，并且在此过程中使用被称为“分散剂”的表面处理剂。当二氧化硅在有机基聚硅氧烷中分散时，使用的表面处理剂通常为具有硅烷醇基团的有机基硅烷或硅氧烷。二氧化硅在有机基聚硅氧烷中的分散是一个费时的步骤，人们期望通过减少分散所用的时间来减少制备所需时间。

两端具有羟基的直链有机基聚硅氧烷作为制备有机硅橡胶胶料中的分散剂通常是有效的，并且已经使用了各种分散剂。分散剂的有效性和功能取决于羟基含量，具有较高羟基含量的聚硅氧烷，即由羟基封端的低分子量直链有机基硅氧烷，可以以较低量使用。考虑到有机硅橡胶胶料的加工性，该聚硅氧烷也是更有效的。

例如，日本专利2853539公开了一种具有1，1，3，3-四甲基二硅氧烷-1，3-二醇引入其中的有机硅橡胶组合物，并由此带来了塑性回复和加工性的改善。然而，1，1，3，3-四甲基二硅氧烷-1，3-二醇工业规模的生产困难，因此价格高。

日本专利2652307公开了一种通过使用烷氧基硅烷来制备具有相对低分子量的硅烷醇的方法。该方法要求用金属氧化物中和，除去在该过程中产生的甲醇。

JP-A 2004-189818公开了一种具有减少的塑性反转的有机硅橡胶组合物。然而此文献没有描述添加水。

发明内容

考虑到上述情况，本发明已经完成，本发明的一个目的是提供一种制备有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物的方法，其需要缩短混合时间并赋予良好的抗塑性反转性，并且其可以制备成为具有优良的抗压缩永久变形的硫化有机硅橡胶而不需要高温热处理例如硫化后的后硫化。本发明的另一目的是提供一种由此制备方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物。

为了实现上述目的，本发明的发明人进行了深入研究，发现在通过均匀地混合具有至少100聚合度的有机基聚硅氧烷(基体聚合物)与增强性二氧化硅制备有机硅橡胶胶料的制备过程中，添加水解产物到反应混合物体系中，该水解产物是通过水对烷氧基硅烷预先水解得到，使烷氧基硅烷水解产物作为二氧化硅的润湿剂起作用，因此当二氧化硅与有机基聚硅氧烷(基体聚合物)捏合时，由此能够减少混合需要的时间，并降低如此制备的有机硅橡胶组合物硫化前的塑性反转(蠕变硬化)。通过添加硫化剂到有机硅橡胶胶料中得到的有机硅橡胶组合物能够改善初级硫化(平板硫化)和后硫化(二次硫化)有机硅橡胶的压缩永久变形，减少平板硫化后的硫化有机硅橡胶与后硫化后的硫化有机硅橡胶之间的硬度差。在这些发现的基础上已经完成本发明。

因此，本发明提供了一种制备有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物的方法，还提供了由以上方法制备的有机硅橡胶胶料和有机硅橡胶组合物，描述如下。

[1]一种制备有机硅橡胶胶料的方法，包括以下步骤：

混合组分(A)至(C)：

(A)100重量份的有机基聚硅氧烷，该有机基聚硅氧烷的聚合度至少为100，由以下平均组成式(I)表示：

R¹_aSiO_(4-a)/2(I)

其中R¹独立地为取状或未经取代的单价烃基，a为1.95至2.05的正数，

(B)5至100重量份的增强性二氧化硅，该二氧化硅具有通过BET吸附法测量的至少50m²/g的比表面积，和

(C)以下物质的初级水解产物