[发明专利]一种具有高强度的弹性硅胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氟硅胶材料领域，特别涉及一种具有高强度的弹性硅胶材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶是一种重要的有机硅产品，具有一系列独特而优异的性能，如耐热性、化学稳定性和电绝缘性，因其具有优异的性能，硅橡胶一般在特殊的条件下使用。

硅橡胶一般具有良好的耐油性、弹性和抗撕裂强度，但是，将其应用于液压系统中，作为液压系统中的液压伸缩囊时，其性能往往不尽人意。传统的氟硅胶在受压膨胀和挤压过程中，主要表现出抗撕裂强度不足和易被撕破的缺陷，例如，当其用作胸腔牵开器的板页与肋骨接触的液压垫时（具体结构可参照本申请人的另外一个专利申请，专利申请名称为“一种胸腔牵开器及其使用方法”），在使用多次后，液压垫各处的弹性不一，液压垫的表面出现纵横交错的撕裂纹，同时，在被碎骨和尖刺部分刺伤后，液压垫会沿刺破口逐渐被撕裂，导致刺破口越来越大，由此出现漏油的重大缺陷，这非常不利于外科手术的进行，为了保证手术的安全性，往往需要提前报废液压垫，这无疑增加了使用成本，对资源造成了一定浪费。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有高强度的弹性硅胶材料及其制备方法，通过提高弹性硅胶材料的抗撕裂强度和弹性均一性，来解决传统氟硅胶抗撕裂强度不足、弹性不均一的问题，使其适用于胸腔牵开器的外科手术中。

本发明采用的技术方案如下：一种具有高强度的弹性硅胶材料，其特征在于，所述弹性硅胶材料包括以下重量份的组分：氟硅生胶100份，氟硅油5-7份，硅烷偶联剂0.5-2份，补强填料8-11份、碳纳米管5-8份，二氧化硅3-6份，棉纤维5-8份，改性蒙脱土2-5份。

进一步，所述补强填料由钛白粉和硅酮粉按重量比为3:1混合得到。

进一步，补强填料的平均粒径为200-400目。

进一步，棉纤维由白棉经皮辊轧棉机初加工后得到的白棉短绒纤维分散后制得，棉纤维的长度为1-3mm。

进一步，改性蒙脱土为经过硅烷偶联剂改性的蒙脱土。

进一步，硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷其中的一种。

本发明还包括一种具有高强度的弹性硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将补强填料和二氧化硅加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，在400rad/min的搅拌速度下于100℃高温中搅拌混合均匀，在搅拌的同时，将硅烷偶联剂直接喷洒在混合物中，反应10min后，加入用分散机分散均匀的棉纤维，降低混料的温度至70℃以下，在200rad/min的搅拌速度下搅拌混合均匀，保温5min，制得初混物；

步骤2：将碳纳米管和氟硅生胶配合，用超声波共混处理方法使得碳纳米管嵌入氟硅生胶内，得到处理后的氟硅生胶；

步骤:3：将初混物和处理后的氟硅生胶与氟硅油一同进行混炼，得到均匀胶料；

步骤4：对步骤3得到的均匀胶料进行后处理即可。

进一步，在步骤4中，所述后处理具体包括：对均匀胶料进行切片处理，然后在170℃下高温处理1-2h。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的弹性硅胶材料的抗拉强度达到19.4-22.8 MPa，抗撕裂强度达到49.1-58.5KN/m，抗老化性好，相对比传统的氟化硅材料，其表面产生的拉伸裂纹数量明显得到有效控制，在有刺破口存在的情况下，本发明的弹性硅胶材料能够有效阻止刺破口逐渐被拉大的倾向，由此，本发明的弹性硅胶材料解决了传统氟化硅材料抗撕裂强度不足、弹性不均一的问题，其更适合用作胸腔牵开器的液压垫，降低了外科手术的风险，节约了使用成本。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种具有高强度的弹性硅胶材料，所述弹性硅胶材料包括以下重量份的组分：氟硅生胶100份，氟硅油5-7份，硅烷偶联剂0.5-2份，补强填料8-11份、碳纳米管5-8份，二氧化硅3-6份，棉纤维5-8份，改性蒙脱土2-5份。