[发明专利]适用于文物衬垫保护的硅橡胶泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料加工领域，具体涉及一种硅橡胶泡沫材料及其制备方法。

背景技术

为了保护文物在存放、包装、运输过程中的安全，需要在文物保护囊匣中使用具有阻尼减震作用的柔性衬垫材料，防止意外跌落、碰撞等外力作用对文物的损伤。目前文物保护囊匣主要采用棉花作为衬垫材料。虽然棉花对文物可以起到一定的保护作用，但是，棉花的防潮性、阻燃性、抗生物腐蚀性较差，阻尼减震性能不如橡胶，不利于对文物的长期存放和保护。硅橡胶具有耐高低温、耐化学介质、耐老化、隔热、绝缘的优良性能，在航空航天、电气电子、精密仪器等工业中有广泛应用。硅橡胶泡沫还具有质轻、减震性好、良好的生理惰性等优点，比棉花更好的防潮、阻燃、抗生物腐蚀性能，是理想的文物保护衬垫材料。

为了保存文化遗产，人们一直在寻找各种办法使文物和工艺品较好地防止污损，并达到最小化。一方面文物在释放物质，另一方面制造包装材料本身也可能释放污染物，如有机溶剂、酸、甲醛和其它物质等等。因此，文物保护衬垫材料不仅自身不能释放有害气体，而且在文物和包装材料间起到阻隔作用，以减少包装材料的释放物质对文物的污损。

目前获得硅橡胶泡沫的方法通常有两类。一类是化学发泡的方法，通常是利用化学发泡剂热降解释放出来的气体形成气泡。一些化学发泡剂分解会产生对环境有害的有毒副产物，使这种方法的应用受到一定的限制。另一类发泡方法是溶析成孔法：采用惰性成孔剂与橡胶混合后，经过溶析等方法去除惰性成孔剂而成孔。这种方法效率较低、能耗高，需要消耗大量的成孔剂。宋丽贤等提出的“一种超临界二氧化碳技术制备硅橡胶泡沫材料的方法”专利申请通过超临界二氧化碳技术获得了小孔径的硅橡胶泡沫，但是这种制备技术需要特殊的工艺设备，成本较高。随着国家对节能、环保的重视，探索硅橡胶泡沫材料低成本、高效、环保的制备方法，对文物保护和有机硅材料的开发、应用有重要意义。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种适用于文物衬垫保护的硅橡胶泡沫材料及其制备方法。该硅橡胶泡沫材料不仅自身不释放对文物有害气体，而且在文物和包装材料间可以起到阻隔作用，减少包装材料的释放物质对文物的污损。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明通过含羟基的有机硅橡胶和含氢硅油在催化剂的作用下，产生缩聚反应，同时生成气体而发泡；并通过配方设计，可以制备不同密度且不释放有害气体的硅橡胶泡沫材料。

一种适用于文物衬垫保护的硅橡胶泡沫材料，它是由以下重量份计的材料制备而成：

含羟基的液体硅橡胶100份，补强剂0～40份，助发泡剂0～10份、抑制剂0.2～0.6份、催化剂0.3～0.8份、含氢硅油3～20份。

本发明更进一步的技术方案，所述硅橡胶泡沫材料的表观密度为0.25～0.55g/cm^-3，压缩永久变形小于5％。

本发明更进一步的技术方案，所述含羟基的液体硅橡胶每个分子中均含有两个以上的活性羟基。

本发明更进一步的技术方案，所述补强剂为硅藻土或白炭黑。

本发明更进一步的技术方案，所述助发泡剂为羟基硅油或液体多元醇。

本发明更进一步的技术方案，所述抑制剂为乙烯基环体V4。

本发明更进一步的技术方案，所述催化剂为有机铂催化剂。

上述的硅橡胶泡沫材料的制备方法，它包括以下步骤：

首先，将含羟基的液体硅橡胶、补强剂如上所述的重量份混合均匀，得到母胶；然后向母胶中加入重量份如上所述的助发泡剂、抑制剂、催化剂和含氢硅油，高速搅拌均匀后，浇注到模具中室温发泡成型，得到硅橡胶泡沫材料初品；最后该硅橡胶泡沫材料初品在160℃下硫化2h，得到所述的硅橡胶泡沫材料。

下面将详细地说明本发明。