一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法与流程

本发明涉及液体硅橡胶，具体为一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法。

背景技术：

1、随着科技的发展和社会的全面进步，硅橡胶已成为众多制造领域实现产品综合性能提升的基础材料之一，随着应用的扩展和各类产品的升级换代，各领域对硅橡胶制品的性能、成型精度以及效率等都提出了更高的要求。根据硫化成型前的胶料形态，硅橡胶可分为混炼硅橡胶和液体硅橡胶，其中混炼硅橡胶呈现为类固态特征，通常采用模压或压延成型，而液体硅橡胶具有良好的流动性，具有自流平性或触变性，具有灵活的加工性能，适用于多种成型方式以及结构和形状复杂产品的一次成型，结合能够连续生产的注射成型技术，在制备效率、成型精度、制造成本等方面具有固态硅橡胶不可比拟的优势；

2、对于液体硅橡胶，采用无机纳米填料进行补强后会导致其流动性的显著劣化，当填料用量较大时甚至会丧失其流动性，无法满足注射成型工艺对胶料黏度的要求。

3、现有的液体硅橡胶存在的缺陷是：

4、1、专利文件cn101983989a公开了液体硅橡胶组合物及其制备方法，但是该专利文件液体硅橡胶组合物的制备方法没有考虑如何解决液体硅橡胶的力学增强和加工流动性之间的矛盾；

5、2、专利文件cn102876046b提出了一种液体硅橡胶组合物及其制备方法，但是该专利文件中只考虑了通过添加白炭黑来提高该液体硅橡胶硫化后制品的拉伸强度和耐撕裂性，没有考虑提高该液体硅橡胶硫化后制品的稳定性；

6、3、现有技术中液体硅橡胶组合物制备方法制备的液体硅橡胶组合物没有考虑提高液体硅橡胶组合物的阻燃性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法，该橡胶组合物按照重量份计包括以下组分的原料：

3、端乙烯基硅油100.0份；

4、改性白炭黑30.0份～45.0份；

5、改性纳米二氧化钛1.0份～5.0份

6、氢氧化铝14.0份～26.0份；

7、含氢硅油7.0份～9.0份；

8、硅烷偶联剂1.0份～5.0份；

9、催化剂0.2份～0.5份；

10、其中，所述改性白炭黑的为气相法制备的白炭黑经过二甲基二氯硅烷或三甲基氯硅烷改性制备而成，所述改性纳米二氧化钛通过表面硅沉积的方法改性制得；所述气相法制备的白炭黑的粒径为5nm～50nm，所述气相法制备的白炭黑的bet比表面积300m2/g～400m2/g。

11、优选的，所述改性纳米二氧化钛的制备方法如下：将纳米二氧化钛浸渍在甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀后蒸干并干燥，最后在马弗炉中进行高温焙烧，在700℃下煅烧2小时，即可得到改性纳米二氧化钛粉体。

12、优选的，所述液体硅橡胶组合物的组分还包括活性剂，活性剂采用氧化锌和硬脂酸，活性剂的按照重量份包括氧化锌4.0份～7.0份，硬脂酸0.75份～1.25份。

13、优选的，所述氢氧化铝的bet比表面积为10m2/g～20m2/g，且氢氧化铝的粒径为1um～10um。

14、优选的，所述硅烷偶联剂选用si-69硅烷偶联剂。

15、优选的，所述催化剂为铂催化剂，铂催化剂的含量为10ppm～25ppm。

16、优选的，述铂催化剂是处理后的铂、铂黑、氯铂酸、乙醇改性的氯铂酸、氯铂酸/烯烃络合物和氯铂酸/烯烃硅氧烷络合物中的一种。

17、优选的，所述液体硅橡胶组合物的组分还包括硫化剂、硫化促进剂、抗氧剂和增塑剂中的一种或多种。

18、优选的，一种高强度液体硅橡胶组合物的制备方法，包括如下步骤：

19、步骤s1：按照重量份称取组成成分；

20、步骤s2：将称取的端乙烯基硅油加入混料盒后搅拌，再加入改性白炭黑和改性纳米二氧化钛，采用搅拌仪搅拌；

21、步骤s3：再向混料盒内加入称取的氢氧化铝、硅烷偶联剂和活性剂进行搅拌，获得基础胶料，搅拌时长共计10min；

22、步骤s4：取出步骤s3中制备好的一半的基础胶料，并在取出的基础胶料中加入称取的含氢硅油和铂催化剂，搅拌均匀获得混合胶料；

23、步骤s5：将上述步骤s4获得的混合胶料和上述步骤s3的剩余一半基础胶料混合均匀，获得高强度液体硅橡胶组合物。

24、优选的，所述搅拌仪的转速设置为2000rpm，步骤s2的搅拌时间设置为2min，步骤s3的搅拌时间8min，步骤s4的搅拌时间设置为6min，步骤s5的搅拌时间为5min，搅拌操作均在25～35℃温度下进行。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中通过添加无机纳米二氧化钛来提高制品的强度，且通过表面硅沉积的方法对纳米二氧化钛进行改性，显著提高了纳米二氧化钛的表面能，从而提高了液体硅橡胶分散性和流动性，且纳米二氧化钛的添加还能提高该液体硅橡胶制品的阻燃性能。

27、2、本发明的液体硅橡胶组合物中，通过二甲基二氯硅烷或三甲基氯硅烷改性对气相法白炭黑进行改性，改性后的白炭黑能够显著提高材料的物理性能，在液体硅橡胶组合物中表现出优越的稳定性、补强性和增稠性，使得硫化后的制品具有更高的强度，同时白炭黑的加入还能够显著提高该液体硅橡胶硫化后制品的拉伸强度、硬度、耐磨性和耐撕裂性。

28、3、本发明液体硅橡胶组合物的基体胶料主要由基胶、交联剂、催化剂三部分构成，沉淀法氢氧化铝作为阻燃剂，且氢氧化铝具备抗紫外老化和优秀的导热性能，使得该液体硅橡胶组合物具备优良的阻燃性能，抗紫外老化性能和导热性能，同时白炭黑也能够增强阻燃性能，和氢氧化铝工作作用提高硫化后制品的阻燃能力。

技术特征：

1.一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于，该橡胶组合物按照重量份计包括以下组分的原料：

2.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述改性纳米二氧化钛的制备方法如下：将纳米二氧化钛浸渍在甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀后蒸干并干燥，最后在马弗炉中进行高温焙烧，在700℃下煅烧2小时，即可得到改性纳米二氧化钛粉体。

3.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述液体硅橡胶组合物的组分还包括活性剂，活性剂采用氧化锌和硬脂酸，活性剂的按照重量份包括氧化锌4.0份～7.0份，硬脂酸0.75份～1.25份。

4.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述氢氧化铝的bet比表面积为10m2/g～20m2/g，且氢氧化铝的粒径为1um～10um。

5.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂选用si-69硅烷偶联剂。

6.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述催化剂为铂催化剂，铂催化剂的含量为10ppm～25ppm。

7.根据权利要求6所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述铂催化剂是处理后的铂、铂黑、氯铂酸、乙醇改性的氯铂酸、氯铂酸/烯烃络合物和氯铂酸/烯烃硅氧烷络合物中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于：所述液体硅橡胶组合物的组分还包括硫化剂、硫化促进剂、抗氧剂和增塑剂中的一种或多种。

9.一种高强度液体硅橡胶组合物的制备方法，根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度液体硅橡胶组合物，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种高强度液体硅橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述搅拌仪的转速设置为2000rpm，步骤s2的搅拌时间设置为2min，步骤s3的搅拌时间8min，步骤s4的搅拌时间设置为6min，步骤s5的搅拌时间为5min，搅拌操作均在25～35℃温度下进行。

技术总结
本发明公开了一种高强度液体硅橡胶组合物及其制备方法，该橡胶组合物按照重量份计包括以下组分的原料：端乙烯基硅油100.0份；改性白炭黑30.0份～45.0份；改性纳米二氧化钛1.0份～5.0份；氢氧化铝14.0份～26.0份；含氢硅油7.0份～9.0份；硅烷偶联剂1.0份～5.0份；催化剂0.2份～0.5份；其中，改性白炭黑的为气相法制备的白炭黑经过二甲基二氯硅烷或三甲基氯硅烷改性制备而成，改性纳米二氧化钛通过表面硅沉积的方法改性制得；气相法制备的白炭黑的粒径为5nm～50nm，气相法制备的白炭黑的BET比表面积300m2/g～400m2/g。本发明中通过添加无机填料来提高制品的强度，且通过表面硅沉积方法对纳米二氧化钛进行改性，显著提高纳米二氧化钛的表面能，从而提高液体硅橡胶的分散性和流动性。

技术研发人员：温兴龙,刘岗,金泽枫,张伟成,吴盛恩,黄谋长,俞飞达,蒋杰,余芳,郑宇琦,许洪根,姚向荣
受保护的技术使用者：杭实科技发展（杭州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17