[发明专利]一种储存稳定的高强度室温硫化硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明属于室温硫化硅橡胶技术领域。本发明通过原位处理气相白炭黑的方式提升硅橡胶中补强填料的填充量，并通过硅氢加成的方式向聚二甲基硅氧烷分子链引入硅烷结构，使其具有湿气固化性能，并且具有长期储存稳定的特点。所制备的室温硫化硅橡胶完全固化后可实现3～5MPa的抗拉强度，在80℃加速老化14天后表干时间和固化时间未见明显变化。

技术领域

本发明涉及室温硫化硅橡胶领域，具体涉及一种脱醇型，储存稳定且强度高的室温硫化硅橡胶的制备方法。

背景技术

硅橡胶是以Si-O-Si为主链的线性聚硅氧烷高分子弹性体，具有耐温、耐臭氧、耐辐射、生物相容性好等优点。由于硅橡胶生胶分子柔性大，分子链之间的作用力弱，强度较低(抗拉强度不超过0.4MPa)，不补强几乎没有实用价值。添加补强填料是提高硅橡胶机械性能的重要手段。白炭黑作为一种优良的补强填料，在硅橡胶中有广泛应用。但白炭黑比表面积比较高，填充量受到限制。依赖湿气固化的室温硫化硅橡胶必须考虑胶料的可操作性，为避免粘度过大难以挤出，通常表面未作处理的白炭黑填充量很难超过10phr，固化后的硅橡胶抗拉强度普遍低于2MPa；表面预处理过的白炭黑填充量可达15～20phr，固化后的抗拉强度可达3～5MPa，但后者成本较高。

脱醇型室温硫化硅橡胶，在固化过程中释放出醇类小分子，对环境影响较小，是应用较为广泛的一类缩合型室温硫化硅橡胶。脱醇型硅橡胶一般由羟基硅油(俗称107胶)，脱醇型交联剂(如甲基三甲氧基硅烷，正硅酸甲酯，正硅酸乙酯等)，增粘剂(如含氨基、巯基、环氧基、羰基、氯烷基等硅烷)，补强填料及增容填料(如碳酸钙，氧化铝，氧化硅等)，功能添加剂(如阻燃剂，导热助剂，导电助剂，耐热助剂，抗静电助剂，耐紫外助剂，色母，荧光剂等)和催化剂组成。在生产和储存过程中，体系当中微量的水分会引起硅烷水解释放出醇分子，羟基硅油与交联剂在催化剂作用下也会产生醇分子，而醇分子在催化剂的作用下会连接到羟基硅油两端，成为不具交联能力的结构，宏观上表现为胶水在储存过程中，表干时间和固化时间变长，最后不能完全固化而失效。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种储存稳定的高强度室温硫化硅橡胶及其制备方法。

本发明的储存稳定的高强度室温硫化硅橡胶原料包括聚二甲基硅氧烷、白炭黑、粉料处理剂、含氢硅烷、铂金催化剂、增粘剂和催化剂。

其中，所述聚二甲基硅氧烷每个分子含有2个或2个以上乙烯基，粘度为100～100000cst。

优选的，所述聚二甲基硅氧烷的粘度为1000～20000cst。

此外，所述白炭黑为疏水型白炭黑；所述粉料处理剂为极性较低的硅烷，包括六甲基二硅氮烷、辛基三甲氧基硅烷，十二烷基三甲氧基硅烷或十六烷基三甲氧基硅烷；所述含氢硅烷为三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷；所述铂金催化剂为Karstedt型或Speier型铂金催化剂；所述增粘剂为带有极性基团的硅烷，极性基团包括氨基、环氧基、酯基、巯基、异氰酸酯基或氯烷基；所述催化剂为钛酸酯类和有机锡类催化剂中的一种或两种。

优选的，所述粉料处理剂为六甲基二硅氮烷；所述含氢硅烷为三甲氧基硅烷；所述铂金催化剂为Karstedt型铂金催化剂；所述增粘剂为氨基硅烷和巯基硅烷。

此外，所述聚硅氧烷与所述白炭黑的重量比为100:1～100:20；所述处理剂与所述白炭黑的重量比为1:1000～1:50。

优选的，所述聚硅氧烷与所述白炭黑的重量比为100:15～100:20；

所述处理剂与所述白炭黑的重量比为1:200～1:50。

此外，所述含氢硅烷中的Si-H与聚二甲基硅氧烷中的乙烯基的摩尔比为1:1。

此外，所述铂金催化剂在全配方中的占比在1～10ppm；所述增粘剂在全配方中的占比为0.1％～1.5％。；所述催化剂在全配方中的占比为0.05％～1.5％。