[发明专利]一种含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶

说明书

技术领域

本发明是一种含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶，属于高分子材料及其生产技术领域。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，材料在高温条件下的使用已成为发展面临的重要课题。室温硫化硅橡胶有优异的耐高温性能、优良的电绝缘、耐候性、耐臭氧和透气，无毒无味，因而广泛应用在航空航天、电子电器、建筑及汽车等工业部门。但热空气老化条件下，硅橡胶高分子链的侧基仍会被氧化，主链也会发生热重排降解，结果使硅橡胶丧失物理力学性能，因此，仍需进一步加入耐热稳定剂来提高室温硫化硅橡胶的耐高温性能，以满足环境温度要求苛刻的使用场合。

石墨烯是一种新型纳米材料，具有十分优异的导电、导热和力学性能，作为硅橡胶的改性剂具有很大的潜力，但石墨烯易于团聚、与硅橡胶的相容性差，导致在硅橡胶难以分散均匀，从而不能发挥出石墨烯本身的优异特性。因此，对石墨烯进行表面改性，实现在硅橡胶中良好分散是得到高性能硅橡胶的前提。

当前国内采用石墨烯来提高硅橡胶力学性能和耐高温性能，如专利CN 103937265A通过加入石墨烯得到耐高温性能好的硅橡胶，徐涛、杨冲和邹开飞等以石墨烯补强RTV氟硅橡胶(有机硅材料，2015,29(6)：455-457)，董建、张倩和陈广新等制备的石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料(合成橡胶工业，2013,36(2)：111-114)，马丹丹、赵东林和张东东等制备出石墨烯增强室温硫化硅橡胶复合材料(高分子材料科学与工程，2013,29(10)：138-141)。以上专利或研究均采用将石墨烯直接或通过溶剂加入硅橡胶中，无法解决石墨烯和硅橡胶相容性差的问题。

发明内容

本发明的目的正是针对现在技术存在的缺点而设计提供了一种含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶，它是由液体端羟基聚硅氧烷生胶、补强填料、硅烷改性石墨烯、交联剂和催化剂组成的。该室温硫化硅橡胶遇空气中湿气即可固化，具有优异的耐高温性能，适合用于使用环境温度要求苛刻的场合。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶的化学组成及质量份数为：

所述的端羟基聚硅氧烷生胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚甲基苯基硅氧烷或α,ω-二羟基聚甲基三氟丙基硅氧烷，生胶粘度为2000～20000mPa·s；

所述的补强剂为白炭黑、石英粉、氧化锌、硅微粉、硅藻土其中的一种或几种混合物；

所述的硅烷改性石墨烯的硅烷为六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、六甲基环三硅氮烷或八甲基环四硅氧烷；

所述的交联剂为烷氧基硅烷、酮肟基硅烷或酰氧基硅烷；

所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、二丁基二辛酸锡、辛酸亚锡、钛酸四丁酯或钛螯合物。

作为交联剂的烷氧基硅烷是指正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或两种混合物。

作为交联剂的酮肟基硅烷是指甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷中的一种或两种混合物。

作为交联剂的酰氧基硅烷是指甲基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷中的一种或两种混合物。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

通过对石墨烯表面采用硅烷改性的途径，解决了石墨烯在硅橡胶中应用面临的两个难题：一是石墨烯作为纳米材料，本身易于团聚，难以在硅橡胶中均匀分散；二是石墨烯和硅橡胶的界面结合力低，相容性差。制备的含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶的力学性能和耐高温性能均有大幅提高。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

本发明技术方案中液体端羟基聚硅氧烷生胶、补强填料、硅烷改性石墨烯、交联剂和催化剂及其用量，如表1所示。

以下将以表1中序号为1的各组分为例，介绍制备该种含石墨烯耐高温缩合型室温硫化硅橡胶的方法。

按配比将各组分称量好，在搪瓷盘中简单混合后，在三辊研磨机上研磨3遍即可出料；混炼均匀后的胶料在25℃下的平板压机上硫化1天成标准试片，后在70℃烘箱中硫化1天。