[发明专利]一种高温混炼硅橡胶及其制备方法和应用

说明书

  

技术领域

    本发明涉及硅橡胶生产领域，具体涉及一种用于汽车密封件的高温混炼硅橡胶及其制备方法。

背景技术

    随着现代汽车工业的发展，汽车不再只是代步的工具，消费者对汽车外观、内部空间和安全性能的要求越来越高。但是，内部空间的增大，势必要压缩汽车其他部位或部件的空间，而这些部件尤其是电子元器件工作时一定要产生大量的热，必然导致小空间内工作温度的升高，有时温度甚至高达200-250℃，在这样的温度下，连接各电子元器件（如线束接头）的密封件受到的冲击最大。众所周知，密封件一般都由具有一定弹性的橡胶或硅橡胶生产，随着近年来硅橡胶的迅速发展及其优异的耐温性（200℃以下长期使用）和低压缩变形性能，现在大部分密封件都由硅橡胶为原料生产。但是普通的硅橡胶却不能满足汽车用密封件的使用要求，因为汽车用密封件要求除了上述要耐250℃以下高温外，还要求低压缩变形性能，长期使用变形小，更要求能够防止水汽等污物浸入连接头，导致短路等风险，提高汽车安全性能。此外，随着汽车电子化和智能化的发展，汽车使用的成套电子元件更多，甚至高达几百个，这就要求所用的密封件便于安装。鉴于这些特殊要求，很有必要研制一种能够满足上述性能的混炼硅橡胶产品。这些性能要求概括起来如下：1、具备耐高温老化性能，能够在230℃长期使用，且在280℃时也能有较好的物性保持；2、具备超低压缩永久变形，保证使用过程中能够达到有效的密封；3、能有效防止水汽等污物的侵入，保证好的电路稳定性，同时又要方便安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温混炼硅橡胶产品，可以满足汽车用密封件对低压缩变形、耐高温老化、防止水汽侵入和方便使用的性能要求。

本发明另一目的在于提供上述高温混炼硅橡胶的制备方法。

本发明还有一个目的在于提供上述高温混炼硅橡胶的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种高温混炼硅橡胶，由如下按照质量份数计的组分组成：

乙烯基摩尔含量为0.03~1%、聚合度为5000的甲基乙烯基硅橡胶生胶50~95，乙烯基摩尔含量为0.03~1%、苯基摩尔含量为30%、聚合度为5000的苯基乙烯基硅橡胶生胶5~50，憎水性气相法白炭黑30~60，羟基硅油2~7，耐老化助剂2~10，低压缩变形助剂2~10，苯基硅油5~15，甲基硅油5~10；

其中，所述耐老化助剂由氧化铈、二氧化钛和四氧化三铁组成，其中氧化铈占50~80wt%，氧化钛和四氧化三铁共占20~50wt%；

所述低压缩变形助剂由氧化镁、氧化钙和长链乙烯基硅氧烷组成，其中氧化镁和氧化钙共占50~80wt%，乙烯基硅氧烷的粘度为100~500mpa/s，占20~50wt%。

作为一种优选方案，所述气相法白炭黑的BET比表面积为300；所述羟基硅油的粘度为30~50mpa/s，羟基摩尔含量为5~10%；所述苯基硅油中苯基摩尔含量为20%；所述甲基硅油粘度为50~5000mpa/s。

本发明所述高温混炼硅橡胶的制备方法包括如下步骤：

（1）母胶制备：将苯基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶按照份数比为19:1~1:1配成100份，与气相法白炭黑、羟基硅油放入密炼机中先低温混合均匀，然后升温170度混合3小时，降温冷却得母胶；

（2）二次冷炼：步骤（1）所得母胶100份，加上耐老化助剂，低压缩变形助剂，苯基硅油，甲基硅油，放入密炼机低温混炼均匀，得到高温混炼硅橡胶。

本发明所述高温混炼硅橡胶在汽车密封件中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

    （1） 本发明通过加入苯基类硅油和甲基类硅油，使得密封件表面会形成一层油膜，起到隔绝水汽等污物的作用，大大延长使用寿命，而且有助于连接器的安装；

    （2）本发明高温混炼硅橡胶具有超低压缩永久变形性，用于汽车密封件中，可以确保在使用过程中实现有效的密封；

（3）本发明还对制备方法做了改进和创新，采用二次冷炼的加工方法，即先将生胶、白炭黑和结构化控制剂制成母胶，然后在母胶中加入耐老化助剂、低压缩助剂和苯基类硅油和甲基类硅油。这样做的优点：一是防止耐老化剂和低压缩助剂使得胶料预硫化；二是大大延长油膜在制品表面的时间，提高使用寿命。

具体实施方式