[发明专利]一种耐高温硅橡胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于硅橡胶技术领域，公开了一种耐高温硅橡胶及其制备方法和应用，所述耐高温硅橡胶主要由聚硅氮烷、铂络合物、基础硅橡胶、白炭黑、硅油和硫化剂组成，其中，发明人发现，在所述聚硅氮烷的分子量为600‑9000，且所述铂络合物中的铂原子在所述耐高温硅橡胶的总配方原料中的质量占比为15.01‑50ppm时，可显著提高耐高温硅橡胶产品在高温(800℃)下的残余质量，并且本发明通过加入聚硅氮烷、铂络合物作为耐热添加剂，克服了常用耐热添加剂与耐高温硅橡胶相容性差的缺点，同时还保持了硅橡胶原有的力学性能。本发明的制备方法简单，且原料易得，具有良好的应用前景，适用于航空航天领域中。

技术领域

本发明属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种耐高温硅橡胶及其制备方法和应用。

背景技术

硅橡胶是一种以Si原子和O原子交替键合构成分子主链骨架、各种有机基团作为侧基的特种橡胶。因其不同于普通橡胶的碳链结构，硅橡胶具有优异的耐高温性、耐低温性、耐候性、电绝缘性、抗霉菌和生理惰性等。普通硅橡胶一般可以在-50～260℃温度范围内长期使用并保持弹性，而苯基硅橡胶耐热温度更是达到300～350℃。目前主要通过加入无机耐热添加剂或硅树脂等方式来提高硅橡胶的耐热性。常用的无机耐热添加剂有氧化铁、氧化铈、氧化镍、氧化钴、白炭黑等，或通过对这些金属氧化物进行改性、以不同比例混合制得耐热添加剂。

但随着科技的发展，尤其是航空航天领域的发展，当前硅橡胶的耐热性已经不能满足一些特殊领域的使用要求。且现有的制备方法还存在不足：金属氧化物极性较大；与硅橡胶的相容性较差，难以分散；添加过多会导致硅橡胶弹性及力学性能严重下降；硅树脂与硅橡胶的相容性较好，但对硅橡胶的耐高温性能提高有限，且对硅橡胶的硬度等力学性能也有一定的不利影响。因此，现在亟需一种可有效提高硅橡胶热稳定性的制备方法，以制备至少具有良好耐高温和力学性能的硅橡胶成品。

发明内容

本发明提出一种耐高温硅橡胶及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了克服上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种耐高温硅橡胶，主要由以下原料制得：聚硅氮烷、铂络合物、基础硅橡胶、白炭黑、硅油和硫化剂；其中，所述聚硅氮烷的分子量为600-9000；所述铂络合物中的铂原子在所述的耐高温硅橡胶的总配方原料中的质量占比为15.01-50ppm。

作为上述方案的进一步改进，所述聚硅氮烷的结构简式为：(R₁R₂Si-NH)_x(R₃R₄Si-NH)_y(R₅R₆Si-NH)_z，x、y和z均分别独立选自0-300的整数，且x、y和z不同时为0；其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆均分别独立表示H、CH₃、C_mH_2m+1、CH＝CH₂和(CH₂)_mCH＝CH₂中的任意一种，m取自1-7之间的整数。

作为上述方案的进一步改进，所述铂络合物选自氯铂酸的烯烃硅氧烷络合物、氯铂酸的异丙醇溶液、氯铂酸的四甲基二硅氧烷络合物或氯铂酸的四氢呋喃溶液中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述硫化剂选自2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述基础硅橡胶包括甲基乙烯基硅橡胶；优选地，所述甲基乙烯基硅橡胶的分子量为45～65万；所述甲基乙烯基硅橡胶中的乙烯基的摩尔百分比为0.04-1.0mol％。