[发明专利]一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机硅混炼胶的技术领域，具体是涉及一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

高温硫化硅橡胶是以线性高摩尔质量的硅橡胶为基础聚合物，混入补强剂、填料、结构控制剂等，在加热、加压条件下硫化成弹性体。硅橡胶是综合性能优异的弹性体，有很多独特性质，包括优异的耐候性、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性、耐化学药品、高透气性及生物惰性，将某些具备特殊性质的填料与硅橡胶混炼成型，则更能突出硅橡胶的优异性质。通常情况下，硫化成型的硅橡胶可在150℃下连续永久使用，当温度超过200℃时，可在短时间内连续使用，当温度超过300℃时，材料的性能急剧下降，失去应用价值。随着科技的进步，电子电器设备工作环境日趋复杂苛刻，特别是国防和尖端技术的发展，对材料的耐温性提出了越来越严格的要求，因此材料的耐热性则成为研究热点。

在已公布的研究和生产中，有以下两种方法提高混炼胶的耐热性：1、改变硅橡胶的本体结构来提高混炼胶的耐热性，具体是在主链或者侧链上引入苯基或者其他防降解基团，从本体上提高硅橡胶的耐热性。包括以苯基硅橡胶、亚苯基硅橡胶或者氟硅橡胶为主体生产的混炼胶。上述特种硅橡胶所需要的原料稀少、需要特殊的生产工艺及设备、生产成本昂贵，鉴于目前工业技术所限，产品稀少且价格昂贵而得不到广泛的推广和应用。与此同时，引入苯基等特殊基团后，硅橡胶与填料的相容性降低，增加了生产混炼胶的难度。2、通过大量填充某种单一耐热性粉体提高混炼胶的耐热性，常用粉状耐热剂包括氧化铈、氧化铁、氢氧化铁、氧化锌等，该方法可以小幅度提高混炼胶耐热性，耐热范围有限，在300℃环境下，老化衰减超过60%。同时因混炼胶体系中存在很大比重的重粉，导致混炼胶综合性能大幅下将。

因此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种耐高温型高温硫化硅橡胶及其制备方法，将纳米级耐热粉与微米级耐热粉按比例配合使用，并复配具有耐热结构的反应型小分子的高温硫化硅橡胶，亦称耐高温型混炼胶，在硫化成型后保持了常规混炼胶的机械强度，可根据实际需要调节机械强度，同时具有耐高温性能，可以在300℃工作环境中保持良好的使用性能，并长时间使用，且生产工艺简单易操作、原料易得、价格低廉。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐高温型高温硫化硅橡胶，按质量份数计包括以下组分：生胶 100份、补强填料5-100份、纳米级耐热填料1-100份、微米级耐热填料1-100份、低分子耐热剂0.5-20份、结构化控制剂3-15份、填料表面处理剂1-10份、耐热型表面处理剂0.1-10份、内脱模助剂0.1-10份。

所述的生胶为乙烯基封端或甲基封端线性聚有机硅硅氧烷，其分子量为500000-800000g/mol，乙烯基含量为0.03-5mol%。

所述生胶为两种或两种以上不同乙烯基含量的线性高摩尔质量聚有机硅硅氧烷的混合物。

所述补强填料为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑、硅藻土、超细硅微粉、纳米碳酸钙、石英粉、硅酸锆、钛白粉、高岭土中的一种或几种。为减少白炭黑表面羟基数量，可在混炼过程中进行表面处理，也可提前单独表面预处理。

所述的纳米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000nm。

所述的微米级耐热填料为铁粉、三氧化二铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氢氧化铁、草酸铁、有机硅二茂铁、铁锡复合物、氧化锡、氧化铈、氧化锌、硅微粉、铝粉、氧化铝、氮化铝、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、氧化钙、氮化钛、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、稀土、镉粉、石墨、碳纤维或玻璃纤维中的一种或者几种混合，其平均粒径为1-1000μm。

所述的低分子耐热剂为含苯基或亚苯基的网络状交联的硅氧烷化合物，所述的含苯基或亚苯基的网络状交联的硅氧烷化合物为苯基甲基硅树脂、苯基乙烯基硅树脂、苯基含氢硅树脂、苯基MQ硅树脂、含苯基的笼形倍半硅氧烷或聚苯基倍半硅氧烷中的一种或者几种。