[发明专利]高强耐撕裂型硅橡胶泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强耐撕裂型硅橡胶泡沫材料及其制备方法，所述硅橡胶泡沫材料的配方组成按重量份计为：硅橡胶100份、乙丙橡胶50～200份、碳纤维20～60份、增熔剂0.2～0.6份、结构控制剂5～9份、成孔剂200～450份、辐射敏化剂2～3份。本发明通过对作为补强剂的碳纤维进行表面预处理，明显改善了其与硅橡胶层的界面融合，并借助于辐射交联使碳纤维通过增熔剂的桥联作用与橡胶的交联网格形成连接，从而实现了二者的强结合，同时，在胶料混炼过程中加入了一定比例的乙丙橡胶以提高硅橡胶层的力学强度，泡沫材料的机械强度得到显著提高，也避免了因外力所致的界面滑移以及使用无机补强剂所导致的混炼加工难度。

技术领域

本发明属于橡胶材料及其先进复合材料技术领域，具体涉及一种高强耐撕裂型硅橡胶泡沫材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶泡沫材料是将硅橡胶基料经过一定形式发泡后制成的高分子弹性多孔材料，它将硅橡胶与泡沫材料的特性结为一体，具有良好的电绝缘性、化学稳定性、耐候性、抗辐射、耐冲击等，广泛应用于电子、化工、军工、航空航天等领域作为理想的减震隔热、填充定位等材料。

通常情况下，通过在体系中加入白炭黑、短纤维等进行掺杂用以有效提高其机械性能(如拉伸强度、耐撕裂性能)，但是，这对于硅橡胶泡沫材料力学性能的提升幅度也是很有限的，尤其是对于提升材料的耐撕裂性能，且加入量过多时也必然造成材料柔韧性的急剧降低和混炼加工的难度及安全危险。同时，由于通过现有技术手段使白炭黑、短纤维等非常均匀分散是很难的，因而也常常导致所制得材料批次间的力学性能偏差较大、工艺重现性较差。如何保持硅橡胶泡沫材料的性能优点，而又规避其性能缺点及加工难度，一直是行业研究的难点。因此，研究新型高强耐撕裂且制备工艺简捷环保的硅橡胶泡沫材料具有十分积极的意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高强耐撕裂型硅橡胶泡沫材料，所述硅橡胶泡沫材料的配方组成按重量份计为：硅橡胶100份、乙丙橡胶50～200份、碳纤维20～60份、增熔剂0.2～0.6份、结构控制剂5～9份、成孔剂200～450份、辐射敏化剂2～3份。

优选的是，所述硅橡胶复合材料的配方组成按重量份计为：硅橡胶100份、乙丙橡胶100份、碳纤维40份、增熔剂0.4份、结构控制剂7份、成孔剂300份、辐射敏化剂2.5份。

优选的是，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶或甲基乙烯基苯基硅橡胶；所述乙丙橡胶为1705、4570、4770R、CP80、4045三元乙丙橡胶的任意一种；

所述增熔剂为硅烷偶联剂、钛酸酯、环氧树脂中的任意一种；

所述结构控制剂为羟基硅油；

所述成孔剂为尿素；

所述辐射敏化剂为二丙烯酸-1,6-己二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯中的任意一种。

优选的是，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维中的一种或几种的组合，使用前编织成孔隙间距为0.5～5.0毫米的织物或直接使用类似的碳纤维织物。

优选的是，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、松香基环氧树脂、萜烯基环氧树脂中的任意一种。

本发明还提供一种上述的高强耐撕裂型硅橡胶泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按重量份，将增熔剂加入有机溶剂中配制成质量浓度为0.8～1.0％的处理液；将孔隙间距为0.5～5.0毫米的碳纤维织物浸入20～60份处理液中，浸泡12～16小时后，70～80℃下减压干燥4～8小时，得到预处理的碳纤维；