[发明专利]一种具有双峰泡孔结构的有机硅泡沫及其制备方法

说明书

本申请涉及有机硅材料技术领域，特别涉及一种具有双峰泡孔结构的有机硅泡沫及其制备方法。本申请提供的有机硅泡沫包括A组分和B组分，所述A组分包括以下原料：乙烯基硅油、羟基硅油、气相二氧化硅、卡斯特催化剂；所述B组分包括以下原料：乙烯基硅油、含氢硅油、气相二氧化硅、改性膨胀微球、1‑乙炔基环己醇；其中，所述改性膨胀微球由含氟硅烷偶联剂对膨胀微球进行改性得到。本申请将物理发泡和化学发泡相结合获得具有两种尺寸泡孔的有机硅泡沫，两种泡孔在泡沫内部无规则排列，使得泡沫材料同时具有优异的力学性能和减震效果。

技术领域

本申请涉及有机硅材料技术领域，特别涉及一种具有双峰泡孔结构的有机硅泡沫及其制备方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，对动力电池的性能要求逐渐提高，需要设计更高的功率以满足更长的续航时间，则动力电池在运行过程中电芯的温度会越来越高，常规的发泡材料由于无法长期在高温环境下使用，已经逐步被有机硅泡沫取代。有机硅泡沫材料是以硅橡胶生胶、填料、硫化剂、发泡剂等为原料，混炼均匀后，在高温下发泡硫化制备的一种多孔、低密度、可压缩的高分子弹性体材料。有机硅橡胶泡沫材料同时具备硅橡胶和泡沫材料的优异性能，既具有橡胶的高回弹性、耐老化，又具有吸声、减震等泡沫所具有的性能，因此适用于防水、减震、密封垫、隔音、绝缘、航空隔热等性能要求比较高的场所。

现有方法制备出的发泡材料通常仅含有单一尺寸的泡孔，且孔径分布比较接近，无法同时满足力学强度和减震性能。大泡孔材料减震性能更好，但力学性能较差，长期受力情况下，材料容易破坏；微孔材料力学性能较好，但材料质地较硬，无法起到良好的减震效果。专利CN106380855A公开了一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺，具体公开了以高羟基含量的羟基封端聚二甲基硅氧烷作为辅助发泡剂，利用该方法能够得到更均匀的泡沫，然而无法解决力学性能差的问题。

基于以上分析，提供一种能够同时兼顾减震性能和力学性能的有机硅泡沫十分重要。

发明内容

本申请实施例提供了一种具有双峰泡孔结构的有机硅泡沫，以解决现有技术中有机硅泡沫无法同时满足力学强度和减震性能的问题。

第一方面，本申请提供一种具有双峰泡孔结构的有机硅泡沫，包括A组分和B组分，按质量份计，所述A组分包括以下原料：乙烯基硅油、羟基硅油、气相二氧化硅、卡斯特催化剂；所述B组分包括以下原料：乙烯基硅油、含氢硅油、气相二氧化硅、改性膨胀微球、1-乙炔基环己醇；其中，所述改性膨胀微球由含氟硅烷偶联剂对膨胀微球进行改性得到。

一些实施例中，所述A组分中各原料的质量份为：30～80份乙烯基硅油、20～50份羟基硅油、10～30份气相二氧化硅、0.5份卡斯特催化剂。

一些实施例中，所述B组分中各原料的质量份为：30～80份乙烯基硅油、10～40份含氢硅油、20～40份气相二氧化硅、2～10份改性膨胀微球、0.01～0.05份1-乙炔基环己醇。

一些实施例中，所述改性膨胀微球通过以下过程制备：将含氟硅烷偶联剂加入低沸点溶剂中，加入水搅拌溶解，得到含氟硅烷偶联剂溶液；将含氟硅烷偶联剂溶液喷淋在待改性的膨胀微球的表面，搅拌，之后干燥，即得到改性膨胀微球。

一些实施例中，所述含氟硅烷偶联剂选用全氟癸基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷中的任一种或多种的混合。

一些实施例中，所述低沸点溶剂选用无水乙醇、环己烷、异丙醇、甲苯中的任一种或多种的混合。

一些实施例中，所述膨胀微球的壳材为丙烯酸酯类聚合物，所述膨胀微球的芯材为正丁烷、异丁烷、正己烷或环己烷中的任一种。

一些实施例中，所述含氟硅烷偶联剂的添加量为改性膨胀微球总质量的0.1％～5％；所述含氟硅烷偶联剂在低沸点溶剂中的浓度为10wt％～30wt％；所述水的添加量为含氟硅烷偶联剂质量的1％～10％。