[发明专利]一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温硅橡胶材料，由如下重量份数的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑30‑50份、聚酰亚胺3‑7份、改性氮化铝纳米颗粒0.5‑1.5份、硬脂酸锌0.5‑1.0份、六甲基二硅氮烷2‑5份、甲基含氢硅油0.5‑1.5份和硫化剂1‑3份。本发明各种原料之间相容性好，硬度高，机械强度高，经热空气老化后性能仍然较好，适合在高温条件下长时间工作。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶是以Si-O-Si为主链的特种橡胶，具有优异的耐高低温、耐油、耐化学试剂、耐候和电气绝缘性能。但是，在高温或者燃烧环境中，硅橡胶中的侧甲基受热容易发生氧化降解产生自由基引发硅橡胶的降解，造成硅橡胶的耐高温性能差。随着近年来硅橡胶在硅橡胶绝缘子的广泛应用，改善硅橡胶材料的耐高温性能具有重要的意义。

公告号为CN105802240B的中国专利公开了一种复合绝缘子用硅橡胶复合材料。所述的硅橡胶复合材料由硅橡胶、气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、改性埃洛石纳米管、结构控制剂和硫化剂组成。该发明的复合绝缘子用硅橡胶复合材料具有加工性能好、击穿电压高、耐漏电起痕性能好、力学性能优良的优点，能够满足复合绝缘子外绝缘材料的使用要求。但是，上述专利采用改性埃洛石纳米管与硅橡胶基体之间形成共价键改善物料之间的相容性，但是原料补强效果仍然较差，所得硅橡胶复合材料机械性能较差。

公开号为CN107916002A的中国专利申请公开了一种硅橡胶及其制备方法，其按重量份数计，包括以下组分：甲基乙烯基硅橡胶100份；白炭黑20～45份；羟基硅油1～5份；二甲基二乙氧基硅烷2～6份；硬脂酸钙0.10～0.15份；氧化铈5～8份；二氧化钛10～30份；石英粉60～120份；乙烯基三乙氧基硅烷0.5～1.5份；以铂含量计算的铂金络合物10-100ppm份；苯并三唑0.5～2.0份；2,4-二氯过氧化苯甲酰1.0～1.5份。但是，上述专利中铂金络合物成本较高，苯并三唑毒性较大，而且无机原料较多，导致原料之间的相容性较差，机械性能较差。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种耐高温硅橡胶材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐高温硅橡胶材料，由如下重量份数的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶100份、气相法白炭黑30-50份、聚酰亚胺3-7份、改性氮化铝纳米颗粒0.5-1.5份、硬脂酸锌0.5-1.0份、六甲基二硅氮烷2-5份、甲基含氢硅油0.5-1.5份和硫化剂1-3份。

优选地，所述的甲基乙烯基硅橡胶的分子量为450000-650000，乙烯基含量为0.13-0.22%。

优选地，所述的硫化剂为双二五硫化剂。

优选地，所述的改性氮化铝纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：

（1）将氮化铝纳米颗粒、KH570和无水乙醇混合，搅拌5-8h，接着加入苯乙烯和过氧化二苯甲酰，65-80℃水浴反应8-12h，得到混合溶液；

（2）将步骤（1）混合溶液抽滤，50-60℃真空干燥4-6h，得到粉末；

（3）将步骤（2）得到的粉末用甲苯索氏提取6-10h，然后60-80℃真空干燥4-6h，球磨过筛，即得。

优选地，所述氮化铝纳米颗粒、KH570、苯乙烯、过氧化二苯甲酰的重量比为1:0.05-0.1:0.5-1:0.01-0.03。

优选地，所述氮化铝纳米颗粒与无水乙醇的用量比为1g:1.5-2.5mL。

优选地，所述的氮化铝纳米颗粒粒径为20-50nm，热导率150-320W/m·K。