[发明专利]一种二氧化锆补强的抗撕裂有机硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化锆补强的抗撕裂有机硅橡胶及其制备方法，属于橡胶领域，

背景技术

有机硅橡胶作为一类特种橡胶，具有许多区别于普通橡胶的特性。有机硅橡胶本身具有较好的耐热性和耐寒性，因而在各种类型的橡胶中它独具有较宽的工作温度区域，可以用于耐高温制品，如各类耐高温瓶塞；由于热硫化硅橡胶是无毒无味且具有特殊的生理相容性，可适用于人体器官或医疗卫生用品，以及制作婴儿奶瓶上的奶嘴；由于其具有良好的介电性能，可广泛应用于电子仪器仪表、电脑键盘中。

但有机硅橡胶的抗撕裂性能较差，限制了有机硅橡胶的应用范围。从分子结构看，有机硅橡胶分子通常以螺旋长链结构存在，相邻分子之间作用力较弱，撕裂强度只有9‐20KN/m。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种二氧化锆补强的抗撕裂有机硅橡胶及其制备方法。该有机硅橡胶抗撕裂强度大幅度提高，制备工艺简单、生产效率高、成本低，采用溶胶凝胶原位生成二氧化锆补强有机硅橡胶，二氧化锆能均匀的分散在有机硅橡胶中，制备出的有机硅橡胶具有较高抗撕裂性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种二氧化锆补强的抗撕裂有机硅橡胶，该抗撕裂有机硅橡胶的原料组成及重量百分比如下：生胶55‐65％，填料25‐35％，补强添加剂1‐7％，含烯烃硅油1‐3％，催化剂1‐2％；各组分重量百分比之和为100％。

本发明优选的，所述生胶为普通有机硅生胶，所述生胶分子量为50‐100万，纯度≥99％。

本发明优选的，所述填料为白炭黑、炭黑的一种或两种的混合物，所述填料粒径为1‐100nm，纯度≥99％。

本发明优选的，所述补强添加剂为正丙醇锆、异丙醇锆中的一种或两种的任意混合，所述补强添加剂纯度≥99％。

本发明优选的，所述含烯烃硅油为二乙烯基硅油、多乙烯基硅油、二丙烯基硅油、多丙烯基硅油、二丁烯基硅油、多丁烯基硅油中的一种或两种以上的混合物，所述含烯烃硅油纯度≥99％。

本发明优选的，所述催化剂为氯铂酸、2，5‐二甲基‐2，5‐双(叔丁基过氧基)己烷、二月桂酸二丁基锡、Karstedt铂金催化剂中的一种或两以上混合物。

本发明优选的，抗撕裂有机硅橡胶的原料组成及重量百分比如下：生胶58‐64％,填料26‐34％，补强添加剂1.5‐6％，含烯烃硅油1.5‐2％，催化剂1.1‐1.8％；各组分重量百分比之和为100％。

本发明优选的一个技术方案，抗撕裂有机硅橡胶的原料组成及重量百分比如下：生胶58％,填料34％，补强添加剂5％，含烯烃硅油1.5％，催化剂1.5％；各组分重量百分比之和为100％。

上述抗撕裂有机硅橡胶的制备方法，步骤如下：

(1)按配比取生胶与填料在开放式炼胶机上机械混炼，混炼时间为10‐60min；

(2)向步骤(1)产物中加入补强添加剂，继续在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为2‐20min；

(3)将步骤(2)中混炼好的生胶混合物放置空气中陈化处理，陈化过程中补强添加剂吸收空气中的水分，水解生成二氧化锆，陈化时间为24‐48h；

(4)将步骤(3)中产物置于真空干燥箱中干燥，干燥温度为60‐100℃，干燥时间为2‐6h，真空度为0.06‐0.09MPa；

(5)将步骤(4)中干燥产物置于密炼机中继续炼制，炼制温度为60‐100℃，炼制时间为1‐6h，真空度为0.06‐0.09MPa；

(6)向步骤(5)产物中加入含烯烃硅油，并在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为1‐10min。

(7)向步骤(6)产物中加入催化剂，并继续在开放式炼胶机上混炼，混炼时间为1‐10min。

(8)将步骤(7)中产物在平板硫化机上进行硫化处理，硫化温度为120‐200℃，硫化时间为10‐60min，压力为6‐14MPa。

(9)将步骤(8)中硫化产物放入鼓风干燥箱中进行二次硫化，硫化温度为150‐220℃，硫化时间为1‐4h。

本发明优选的，步骤(1)中，混炼时间为20‐40min；

本发明优选的，步骤(2)中，混炼时间为5‐15min；

本发明优选的，步骤(3)中，陈化时间为16‐36h；

本发明优选的，步骤(4)中，干燥温度为65‐95℃，干燥时间为2.5‐5h,真空度为0.07‐0.09MPa；

本发明优选的，步骤(5)中，炼制温度为70‐90℃，炼制时间为1.5‐5h,真空度为0.07‐0.09MPa。