[发明专利]耐撕裂型硅橡胶复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐撕裂型硅橡胶复合材料及其制备方法，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、主补强剂10～40份、增熔剂0.1～0.4份、结构控制剂12～16份、助补强剂5～10份；所述主补强剂为孔隙间距为0.5～5.0毫米的碳纤维织物。本发明通过对作为主补强剂的碳纤维织物进行表面预处理，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硅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少量的白炭黑、短切纤维或其混配物作为助补强剂用以适当提高硅橡胶层的力学强度，从而避免了体相内部因外力所致的界面滑移，复合材料的机械强度得到大幅度地提升。

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，具体涉及一种耐撕裂型硅橡胶复合材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶具有良好的耐高低温性能、耐油性能、透气性、生物惰性等，但由于其为线型聚合物，机械强度较差，虽然可通过化学交联或辐射交联的方式提高其机械性能，然而其分子间作用力较弱，因此用硅橡胶很难制成具有理想机械强度的自支撑材料使得其应用得到一定程度的限制。通常情况下，需要在硅橡胶固化体系中加入白炭黑、短切纤维等进行掺杂用以有效提高其机械性能(如撕裂强度)，从而制成具有一定力学强度的硅橡胶复合材料。但是，这对于硅橡胶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，并且当加入量过多时必然导致材料柔韧性的急剧降低和混炼加工难度及安全风险的大大提高。同时，由于通过现有技术手段使白炭黑、短切纤维等颗粒或粉体非常均匀分散于硅橡胶基体中是很难的，因而也常常导致所制得硅橡胶材料批次间的力学强度偏差较大、工艺重现性较差。如何保持硅橡胶的性能优点，而又规避其性能缺点及加工难度，一直是研究的难点。因此，研究耐撕裂且制备工艺简捷环保的新型硅橡胶复合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，提供了一种耐撕裂型硅橡胶复合材料，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、主补强剂10～40份、增容剂0.1～0.4份、结构控制剂12～16份、助补强剂5～ 10份；所述主补强剂为碳纤维，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，所述硅橡胶复合材料的配方组成按重量份计为：硅橡胶100 份、主补强剂30份、增容 剂0.3份、结构控制剂14份、助补强剂6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；

所述增容 剂为环氧树脂中的任意一种；

所述结构控制剂为羟基硅油；

所述助补强剂为白炭黑、短切碳纤维或其混配物的任意一种，混配比例为1～3:1～3。

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。

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。

本发明提供一种上述的耐撕裂型硅橡胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按重量份，将增容 剂加入丙酮或乙酸乙酯溶液中配制成质量浓度为1.0～2.0％的处理液；将孔隙间距为0.5～5.0毫米的碳纤维编织物浸入处理液中，浸泡24～36小时后，60～80℃下减压干燥4～8小时，得到预处理的主补强剂；