[发明专利]一种三组分抗撕裂硅橡胶及制备方法

说明书

本发明涉及一种三组分抗撕裂硅胶及制备方法。所述三组分主要包括：硅橡胶、聚氨酯和乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。其制备方法包括：（1）将硅橡胶、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、交联剂、自由基引发剂在150℃‑200℃下混练5‑10分钟，得到硅橡胶混练胶1；（2）将上述硅橡胶混练胶1与填料、聚氨酯在30‑50℃条件下，混练10‑20分钟，得到硅橡胶混练胶2；（3）动态硫化：将硅橡胶混练胶2和硫化剂置于双螺杆挤出机，设置螺杆温度130‑170℃，转速200‑600rpm下动态硫化得到三组分抗撕裂硅橡胶。该三组分抗撕裂硅橡胶，具有优良的机械性能，抗撕裂性能尤为突出。

技术领域

本发明涉及一种三组分抗撕裂硅橡胶及制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

硅橡胶是有机硅材料中最重要的产品之一。硅橡胶主要由线型聚硅氧烷（或称基胶、生胶）、补强填料、交联剂、催化剂和其它添加剂组成。将所有组分混炼均匀可加工成混炼胶，混炼胶在一定条件下经交联(或称硫化、固化)，便由最初的高粘滞塑性态转变成弹性态，即得到具有三维网状交联结构的硫化胶。

众所周知，硅橡胶具有很多独特而优异的性能，如耐热性、耐寒性、耐老化性(耐臭氧老化、耐热氧老化、耐光老化和耐气候老化等)、电气绝缘性以及特殊的表面性能等。正是由于硅橡胶具有普通橡胶所不具备的优异性能，作为一类特种合成橡胶自1945年成功合成以来，在基础研究和应用领域都得到了飞速的发展，在航空航天、交通、汽车、化工、电子电气、建筑、医疗等国民经济领域得到了广泛的应用，并成为一种不可替代的先进材料。然而，与大部分普通橡胶相比，目前通用的硅橡胶的物理机械性能较差，强度较低，这在一定程度上限制了硅橡胶的应用范围。所以，如何有效的提高硅橡胶的物理机械性能，获得能够满足实际应用要求的硅橡胶，一直是硅橡胶领域中的一个重要研究课题。

专利CN107868477公布了一种双组份聚氨酯改性液体硅橡胶及其制备方法，所述双组份聚氨酯改性液体硅橡胶包括A组分和B组分，所述A组分由氨基硅油和填料按照一定比例制备而成，所述B组分是由聚氨酯低聚物、催化剂按照一定比例制备而成，所述聚氨酯低聚物是由多元醇、预聚催化剂以及异氰酸酯通过聚合反应得到，使用时，所述A组分与所述B组分按照一定比例混合。此方法制得的双组份聚氨酯改性液体硅橡胶虽然由于聚氨酯的存在，增加了硅橡胶的机械性能，但是两者是两种高聚物单纯靠端基交联或物理缠绕交联，其交联密度较低，机械性能相对于通过交联剂交联的三组分相互化学交联的立体网状结构产物较差。

专利CN105924972A公布了一种硅橡胶/聚氨酯热塑性硫化胶及其制备方法，具体制备方法如下：1.将甲基乙烯基硅橡胶、乙烯醋酸乙烯酯共聚物或顺丁烯二酸酐、自由基引发剂在150-200℃下熔融混合反应3-20分钟，得到接枝改性的硅橡胶；2.将硅橡胶与填料在室温条件下，充分混合均匀，得到硅橡胶混练胶。3.橡胶预混：将聚氨酯与步骤1得到的接枝改性的硅橡胶在160-200℃下混合，然后加入步骤2的硅橡胶混炼胶和抗氧化剂，待混合均匀后冷却至室温；然后再在室温下与硫化剂和阻聚剂混合均匀得到橡塑预混物；4.动态硫化：将步骤3所得到的橡塑预混物置于双螺杆挤出机中，设置螺杆温度170-200℃，转速为300-700rpm，动态硫化得到硅橡胶/聚氨酯热塑性硫化胶。该方法通过自制的增溶剂改善了硅橡胶和聚氨酯相容性差的问题，但其得到的硅橡胶/聚氨酯热塑性硫化胶只是单纯的硅橡胶和聚氨酯的物理共混，其机械性能较三组分相互化学交联形成立体网状结构的混炼胶较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种三组分抗撕裂硅胶及制备方法。采用过氧化二异丙苯或过氧化二苯甲酰中的一种或多种作为自由基引发剂，将硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物、乙烯基三乙酰氧基硅烷通过自由基聚合进行化学键相连，再通过乙烯基三乙酰氧基硅烷的活性集团与聚氨酯进行化学反应交联，从而得到各高分子都经过化学键相互交联的三组分抗撕裂硅胶，解决了物理交联或交联度不够导致的机械性能较差的问题。制备得到的三组分抗撕裂硅胶，具有卓越的抗撕裂性能，可广泛应用于空航天、交通、汽车、化工、电子电气、建筑、医疗等领域。