本发明属于化工
技术领域：
，具体地，涉及一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
：低硬度高温硫化硅橡胶是一种具有透明外观、硫化后柔软且环保无毒无害的弹性材料，可应用于防滑垫等各种生活用品、游泳用品、减震制品、贴片和工业杂件等产品上。高温硫化硅橡胶常用的硬度为50度，60度，70度。30度及40度胶料称为低硬度胶料，20度及以下胶料为超低硬度。超低硅橡胶生产过程中需添加大量甲基硅油，导致胶料极其粘稠，流淌性高，给生产过程中和成品率带来一系列困难；而使用液态硅橡胶进行相关超低硬度产品的生产，则是一条完全不同的生产工艺，则面临着原料成本的提高和大量的设备改造；所以需要在现有市场通用的产品基础上对低硬度胶料进行改良；超低硬度硅橡胶应用于耳机塞，泳帽，衣物衬垫等一些和人体接触的环保配件，随着人们生活水平提高和对产品环保和舒适度要求的提高，超低硬度硅胶在相关应用大大提升。技术实现要素：发明目的：针对现有方案中的上述技术问题，本发明旨在提供一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料及其制备方法，制备超低硬度的高温硫化硅橡胶材料。本发明所采用的技术方案：本发明提供了一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：得到超低硬度高温硫化硅橡胶材料硬度在5～20度左右，外观无色，无异物杂质；拉伸强度≥2mpa，伸长率≥500％。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。。进一步的，所述耐结构化控制剂为羟基硅油，羟基含量为8.6％。进一步的，所述二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体或采用生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理方法处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。进一步的，所述生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理二氧化硅的方法包括以下步骤：在反应釜中先加入一定量水，升温到98℃后加入占水1wt％的固体硫酸钠搅拌溶解，再加入占水的体积50％的水玻璃溶液得到反应液，反应开始，分别控制流量为3m3/h和10m3/h加入23wt％的稀硫酸和18wt％的水玻璃溶液，持续加入时间为135min，再加入酸性硫酸铝溶液调节反应液ph值为3-5得到反应浆料；将反应浆料加水洗涤再干燥粉碎，即得到预处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3～5min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分多次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到165～175℃，热炼90～120min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3～5次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述步骤(2)中低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中。进一步的，所述步骤(5)中模压硫化的硫化温度为175～180℃，硫化压力为15～20mpa，硫化时间为5～10min。本发明的有益效果是：本发明提供的超低硬度高温硫化硅橡胶材料配方中采用超高分子量的的聚二甲基硅氧烷部分替代甲基硅油提升体系可塑度，改善胶料过粘，过于流动的特性，并进行了表面改性处理的低比表面积的二氧化硅粉体，通过控制配比，在提供较高胶料强度的同时，压制胶料的硬度在理想目标范围；得到的超低硬度高温硫化硅橡胶材料硬度在5～20度左右，外观无色，无异物杂质；拉伸强度≥2mpa，伸长率≥500％；生产过程中密炼机及开炼机上无胶料粘附，胶料可正常预成型；开炼过程中，硫化剂及色母分散均匀，色母无团聚，模压试片无气泡，出模顺畅，易撕边；本发明的超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法简单，易实现规模化生产。具体实施方式下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例只是为了说明问题，并不是一种限制；实施例1：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为20mpa，硫化时间为18min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述低比表面积的二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。实施例2：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为20mpa，硫化时间为18min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述低比表面积的二氧化硅粉体为采用生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理方法处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。进一步的，所述生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理二氧化硅的方法包括以下步骤：在反应釜中先加入1m3水，升温到98℃后加入10kg固体硫酸钠搅拌溶解，再加入0.5m3的水玻璃溶液得到反应液，反应开始，分别控制流量为0.3m3/h和1m3/h加入23wt％的稀硫酸和18wt％的水玻璃溶液，持续加入时间为135min，再加入酸性硫酸铝溶液调节反应液ph值为3-5得到反应浆料；将反应浆料加水洗涤再干燥粉碎，即得到预处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。实施例3：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合4min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到165℃，热炼120min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通4次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为180℃，硫化压力为15mpa，硫化时间为15min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。实施例4一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3～5min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到165℃，热炼120min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通4次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为180℃，硫化压力为15mpa，硫化时间为15min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述低比表面积的二氧化硅粉体采用生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理方法处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。进一步的，所述生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理二氧化硅的方法包括以下步骤：在反应釜中先加入1m3水，升温到98℃后加入10kg固体硫酸钠搅拌溶解，再加入0.5m3的水玻璃溶液得到反应液，反应开始，分别控制流量为0.3m3/h和1m3/h加入23wt％的稀硫酸和18wt％的水玻璃溶液，持续加入时间为135min，再加入酸性硫酸铝溶液调节反应液ph值为3-5得到反应浆料；将反应浆料加水洗涤再干燥粉碎，即得到预处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。实施例5：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合5min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到175℃，热炼90min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通5次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为178℃，硫化压力为18mpa，硫化时间为20min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。实施例6一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶、超高分子量的的聚二甲基硅氧烷和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合5min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到175℃，热炼90min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通5次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为178℃，硫化压力为18mpa，硫化时间为20min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述低比表面积的二氧化硅粉体采用生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理方法处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。进一步的，所述生成纳米氢氧化铝凝胶与二氧化硅的二次结构聚合体的预处理二氧化硅的方法包括以下步骤：在反应釜中先加入1m3水，升温到98℃后加入10kg固体硫酸钠搅拌溶解，再加入0.5m3的水玻璃溶液得到反应液，反应开始，分别控制流量为0.3m3/h和1m3/h加入23wt％的稀硫酸和18wt％的水玻璃溶液，持续加入时间为135min，再加入酸性硫酸铝溶液调节反应液ph值为3-5得到反应浆料；将反应浆料加水洗涤再干燥粉碎，即得到预处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。对比例1：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3～5min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为20mpa，硫化时间为18min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述超高分子量的聚二甲基硅氧烷在25℃下的粘度为200000-700000cs。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。对比例2：一种超低硬度高温硫化硅橡胶材料，由包括以下重量份的组分制备而成：所述超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶和硬脂酸锌投入到真空捏合机中捏合3min；(2)然后再加入抗黄剂，并将低比表面积的二氧化硅粉体、结构化控制剂和甲基硅油分4次加入真空捏合机中，每次加入后进行充分搅拌，将混合料搅拌混合均匀，待胶料捏合成型后升温到170℃，热炼100min；(3)然后抽真空至真空度为-0.07～-0.05mpa，抽真空30～60min后出胶；(4)然后将胶料在开放式炼胶机上薄通3次，再在滤胶机上进行过滤，得到洁净无杂质的胶料；(5)然后将该胶料与高温硫化剂在开放式炼胶机中混合均匀，并于平板硫化机上进行模压硫化，硫化温度为175℃，硫化压力为20mpa，硫化时间为18min；硫化结束后即可得到所述具有超低硬度的高温硫化硅橡胶。进一步的，所述甲基乙烯基硅橡胶生胶的平均分子量为610000，乙烯基的质量百分含量为0.06％。进一步的，所述高温硫化剂为2,5－二甲基－2,5－双(叔丁基过氧基)己烷。进一步的，所述抗黄剂为含氢硅油，所述含氢硅油的粘度为17.00mm2/s。进一步的，所述结构化控制剂为羟基硅油，所述羟基硅油的羟基含量为8.6％。进一步的，所述二氧化硅粉体为硅烷偶联剂改性表面处理后的低比表面积的二氧化硅粉体。性能对比：检测标准参考行业标准jb-t8583-2008；上述实施例1-6及对比例1-2的性能测试结果见表1所示。可以看出，本发明的超低硬度高温硫化硅橡胶材料的胶料硬度在5～20度左右，外观无色，无异物杂质；拉伸强度≥2mpa，伸长率≥500％。而且，在生产过程中，密炼机及开炼机上无胶料粘附，胶料可正常预成型；开炼过程中，硫化剂及色母分散均匀，色母无团聚，模压试片无气泡，出模顺畅，易撕边；本发明的超低硬度高温硫化硅橡胶材料的制备方法简单，易实现规模化生产。表1.实施例1-6及对比例1-2的性能测试结果。性能参数拉伸强度/mpa断裂伸长率/mpa硬度/ha实施例13.561616实施例23.161112实施例32.261311实施例42.57189实施例53.362512实施例63.262210对比例14.948629对比例21.26558以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。当前第1页12