[发明专利]一种隔热有机硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种隔热有机硅橡胶及其制备方法，属于橡胶材料技术领域，解决了现有技术中难以匹配硅橡胶的硫化速度和发泡剂的发泡速度，生产效率低，污染环境，材料闭孔率低、导热系数较高的问题。本发明提供了一种隔热有机硅橡胶，其原料质量比例按照端羟基聚二甲基硅氧烷：中空玻璃微球：固化剂：固化催化剂＝90～100：2～50：5～20：0.1～1.2，通过将具有中空闭孔结构的中空玻璃微球填充至有机硅橡胶中的方法来代替发泡反应过程，该制备方法过程无发泡反应，不需要匹配橡胶硫化速度和发泡剂的发泡速度，不产生污染环境的气体。实现了制得的隔热有机硅橡胶的性能可控性高，导热系数低。

技术领域

本发明涉及橡胶材料技术领域，尤其涉及一种隔热有机硅橡胶及其制备方法。

背景技术

隔热有机硅橡胶是一种内部具有多孔结构的有机硅泡沫材料，由于其优异的隔热性能、耐高低温性、耐候性、耐燃性、耐化学腐蚀性能、减震性能，其在航天航空、建筑材料、生活用品、医疗用品以及电子工业等领域的应用极其广泛。传统的隔热有机硅橡胶由有机硅橡胶基体与发泡剂复配，通过匹配硅橡胶的硫化速度和发泡剂的发泡速度来制备有机硅泡沫材料。

专利CN112574567 A中公布了一种利用发泡剂高温发泡硫化的工艺方法制备有机硅泡沫材料，该泡沫材料撕裂强度较高，有较强的应用前景，但没有避开匹配硅橡胶的硫化速度和发泡剂的发泡速度这一难题，制备工艺较为复杂，并且发泡剂易产生危害环境的气体。传统制备工艺复杂，难以匹配硅橡胶的硫化速度和发泡剂的发泡速度，生产效率低，污染环境，材料闭孔率低并且导热系数较高，一般在0.13W/(m·K)以上。

因此，制备工艺简单、绿色环保、导热系数低的隔热有机硅橡胶已成为行业内的热点研究方向。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种隔热有机硅橡胶及其制备方法，用以解决现有难以匹配硅橡胶的硫化速度和发泡剂的发泡速度，生产效率低，污染环境，材料闭孔率低、导热系数较高等问题。

一方面，本发明提供了一种隔热有机硅橡胶，原料质量比例为端羟基聚二甲基硅氧烷：中空玻璃微球：固化剂：固化催化剂＝90～100：2～50：5～20：0.1～1.2。

另一方面，本发明提供了一种隔热有机硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：根据隔热有机硅橡胶所需气体体积分数，确定中空玻璃微球的加入量；

根据隔热有机硅橡胶的内部气体体积分数计算中空玻璃微球的质量，按以下公式计算：

其中：W-隔热有机硅橡胶内的气体体积分数；

r-中空玻璃微球的内半径，单位：μm；

R-中空玻璃微球的外半径，单位：μm；

m₁-中空玻璃微球的质量，单位：g；

m₂-端羟基聚二甲基硅氧烷的质量，单位：g；

m₃-固化剂的质量，单位：g；

ρ₁-中空玻璃微球的密度，单位：g/cm³；

ρ₂-端羟基聚二甲基硅氧烷的密度为0.96g/cm³；

ρ₃-固化剂的密度，单位：g/cm³；

步骤2：制备预混料

根据步骤1计算结果，按端羟基聚二甲基硅氧烷：中空玻璃微球＝100：2～50的质量比例加入容器中，搅拌均匀后密封保存；