[发明专利]改进的接枝交联硫化体系组合物和使硅橡胶硫化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于硅橡胶的接枝交联硫化体系和使硅橡胶硫化的方法，属于橡胶技术领域。

背景技术

高温硫化硅橡胶是最重要的有机硅产品之一。硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一，也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。在这个工序中，橡胶要经历一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的交联橡胶，从而获得完善的物理机械性能和化学性能，赋予橡胶材料使用价值。因此，硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。

硫化过程是橡胶大分子链发生化学交联反应的过程，包括橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应以及在形成网状结构时伴随发生的各种副反应。可分为三个阶段：

1．诱导阶段：硫化剂、活性剂、促进剂之间的反应，生成活性中间化合物，然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的自由基或离子。

2．交联反应阶段：可交联的自由基或离子与橡胶分子链之间产生连锁反应，生成交联键。

3．网构形成阶段：交联键的重排、短化，主链改性、裂解。

1839年，美国人Charles Goodyear发现橡胶和硫黄一起加热可得到硫化胶；

1906-1914年，确定了橡胶硫化理论，认为硫化主要是在分子间生成了硫化物；

1846年，Parkes发现SCl的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶，称为“冷硫化法”；

1915年，发现了过氧化物硫化；

1918年，发现了硒、碲等元素的硫化；

1930年，发现了低硫硫化方法；

1940年，相继发现了树脂硫化和醌肟硫化；

1943年，发现了硫黄给予体硫化；

二战以后又出现了新型硫化体系，如50年代发现辐射硫化；70年代脲烷硫化体系；80年代提出了平衡硫化体系。

目前硅橡胶主要有三个最常用的硫化体系：过氧化物硫化体系、硅氢加成硫化体系、官能团的缩合硫化体系。各种交联体系都有不同的适用范围及应用条件。

硅橡胶的接枝交联硫化体系在硅橡胶领域是一种新型硫化体系，但接枝交联在其他材料如聚丙烯、聚乙烯领域已有研究。Shieb、Sen等人近年用FUR、DSC研究硅烷接枝聚乙烯反应的方法，研究硅烷接枝高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的反应。硅烷接枝交联聚乙烯制品如电缆，热缩管，热水管等已获得广泛应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种改进的接枝交联硫化体系组合物和使硅橡胶硫化的方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于硫化硅橡胶生胶的接枝交联硫化体系组合物，其包括：

0.2~5份/100份硅橡胶生胶的硅烷交联剂，其中所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三叔丁基过氧硅烷；和

0.01~5份/100份硅橡胶生胶的有机过氧化物引发剂，其中所述有机过氧化物引发剂为2,5—二甲基—2,5—双(叔丁基过氧基)己烷，过氧化二异丙苯,过氧化二苯甲酰，或过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)；

以上配比均为重量份，下同。

根据本发明优选的接枝交联硫化体系组合物，重量份组成如下：

0.5~1.5份/100份硅橡胶生胶的硅烷交联剂，0.1~1份/100份硅橡胶生胶的有机过氧化物引发剂。

根据本发明优选的接枝交联硫化体系组合物，其中，硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三叔丁基过氧硅烷。

根据本发明优选的接枝交联硫化体系组合物，其中，有机过氧化物引发剂为2,5—二甲基—2,5—双(叔丁基过氧基)或过氧化二异丙苯。

一种可硫化的硅橡胶组合物，其包括：

A、硅橡胶生胶，100份；

B、气相法白炭黑，30～60份；

C、0.2~5份的硅烷交联剂，其中所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三叔丁基过氧硅烷；和

D、0.01~5份的有机过氧化物引发剂，其中所述有机过氧化物引发剂为2,5—二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，过氧化二异丙苯,过氧化二苯甲酰，或过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)；

以上配比均为重量份，下同。

根据本发明的可硫化的硅橡胶组合物，其中，所述的硅橡胶生胶选自甲基乙烯基硅橡胶，分子量为400000～600000（重均）；乙烯基摩尔含量为0.04%～0.3%。

根据本发明，一种使硅橡胶硫化的方法，包括以下步骤：