一種特種助劑、其用途及相關的高性能硅橡膠制造技術

本發明專利技術涉及一種特種助劑，通式為ＲＯＯ↓［（４～ｎ）］Ａｌ（ＯＸ－Ｒ’Ｙ）↓［ｎ］，其中ＲＯ是可水解的短鏈烷氧基；ＯＸ是羧基、硬脂酰胺基、月桂酰胺基、丙酰氧基、乙酰氧基、苯酰氧基、烷氧基、磺酸基、磷酸基或亞磷酸基；Ｒ’是長碳鍵烷烴基；Ｙ是羥基、氨基、環氧基或含雙鍵的基團；ｎ＝１０～５００，還提供了上述的特種助劑在制備高性能硅橡膠中的應用，及制備的相關的高性能硅橡膠，本發明專利技術的特種助劑可用于制備高性能硅橡膠，由其制備的高性能硅橡膠具有高機械強度、耐酸、耐堿、耐候、耐高溫等特性，使用壽命延長，其用途更寬、適用范圍更廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及硅橡膠制備
，更具體地，涉及用于硅橡膠制備的助劑
， 特別是指 一種特種助劑、其用途及相關的高性能硅橡膠。
技術介紹
硅橡膠是有機硅產品中產量最大、應用最為廣泛的一大類產品。硅橡膠硫化后具有 優異的耐高、低溫、耐候性、憎水、電氣絕緣性、生理惰性等特點，在國防軍工、醫療 衛生、工農業生產及人們的日常生活中獲得了廣泛應用。硅橡膠高聚物分子是由Si-0 (硅-氧)鍵連成的鏈狀結構，其主要組成是高摩爾質量的線型聚硅氧烷。硅橡膠按其硫化溫度，可分為高溫(加熱)硫化型及和室溫硫化型兩 大類，高溫膠主要用于制造各種硅橡膠制品，而室溫膠則主要是作為粘接劑、灌封材料 或模具使用。熱硫化硅橡膠(HTV )是有機硅產品中最重要的 一類，曱基乙烯基硅橡膠(VMQ ) 是HTV中最主要的品種，俗稱高溫膠。甲基乙烯基硅橡膠(生膠)是無色透明高黏滯塑 性直鏈高分子化合物，其中乙烯基雙鍵的含量=0.07% ~ 1.10% (重量百分比)，主鏈由 硅和氧原子組成，與硅相連的側基為曱基和乙烯基，分子量在50萬~ 80萬之間。配合各 種添加劑，可混煉成均相膠料。在有機過氧化物作用下，可硫化成各種彈性橡膠制品。 硫化膠具有優良的耐高低溫、耐氣候老化、耐臭氧等特性。介電性能好，生理惰性，可 在-70 ~ +200°。下長期工作。可由八曱基環四硅氧烷與少量四甲基四乙烯基環四硅氧烷及 封端劑在催化劑存在下，進行催化聚合而制取。適用于制造壓縮永久變形小的厚制品和 擠出制品。廣泛用于航空、電纜、電子電器、化工、儀表、汽車、機械等工業，以及醫 療衛生部門。然而，目前中國市場上的高溫碌"化石圭橡月交制品普遍不耐強酸，不耐強石成，抗張強度 和抗撕裂強度等機械性能較差，也不能在280度熱空氣下長期工作。因此，需要開發一種高性能硅橡膠，其具有高機械強度、耐酸、耐堿、耐候、耐高溫等特性，使用壽命長，以使高溫硫化硅橡膠用途更寬、適用范圍更廣。
技術實現思路
本專利技術的主要目的就是針對以上存在的問題與不足，提供一種特種助劑、其用途及 相關的高性能硅橡膠，該特種助劑可用于制備高性能硅橡膠，由其制備的高性能硅橡膠 具有高機械強度、耐酸、耐堿、耐候、耐高溫等特性，使用壽命延長，其用途更寬、適 用范圍更廣。為了實現上述目的，在本專利技術的第一方面，提供了一種特種助劑，其特點是，所述 的特種助劑的通式為ROO(4,Al(OX-R，Y)n，其中RO是可水解的短鏈烷氧基；OX是羧基、 硬脂酰胺基、月桂酰胺基、丙酰氧基、乙酰氧基、苯酰氧基、烷氧基、磺酸基、磷酸基 或亞磷酸基；R，是長碳鍵烷烴基；Y是羥基、氨基、環氧基或含雙鍵的基團；n=10 500。較佳地，RO是烷基，OX是月桂酰胺基或丙酰氧基，R，是烷氧基，Y是磺酸基、磷酸 基或亞磷酸基。上述的RO基團能與無機物表面羥基起反應，從而達到化學偶聯的目的；OX基團很 重要，決定所具有的特殊功能，如磺酸基賦予有機物一定的觸變性；焦磷酰氧基有阻燃， 防銹，和增強粘接的性能；亞磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等，因此通過OX的選擇， 可以使高溫硫化硅橡膠兼具偶聯和其他特殊性能；R，基團比較柔軟，能和有機聚合物進 行彎曲纏結，使有機物和無機物的相容性得到改善，提高材料的抗沖擊強度和抗撕裂強 度。因此上述特種助劑與高溫混煉后賦予高溫硫化硅橡膠高的機械強度、耐酸、耐堿， 耐候，耐高溫等特性。本專利技術所說的"高性能硅橡膠"是指具有高機械強度、耐酸、耐堿、耐候、耐高溫特 性的硅橡膠。上述特種助劑的制備采用縮合的方法,將有機羧酸鋁與乙烯基三乙氧基硅烷縮合后除掉有機珪，再磺化而成。在本專利技術的第二方面，提供了上述的特種助劑在制備高性能硅橡膠中的應用。 在本專利技術的第三方面，提供了一種高性能硅橡膠，由以曱基乙烯基硅橡膠為基膠的組合物與過氧化物硫化劑混煉硫化而成，其特點是，所述的組合物還包括上述的特種助劑。較佳地，所述組合物還包括抗靜電劑、氣相法白碳黑、潤滑劑、分散劑和PTFE分散液。更佳地，按重量計，所述甲基乙烯基硅橡膠為150份 270份，所述根據權利要求l所 述的特種助劑為2 5份，所述抗靜電劑為1 3份，所述氣相法白碳黑為40 240份，所述潤 滑劑為1 3份，所述分散劑為1 2份，所述PTFE分散液為5 15份。更佳地，所述高性能硅橡膠的制備過程具體為所述高性能硅橡膠的制備過程具體 為所述甲基乙烯基硅橡膠與所述特種助劑、四曱基二乙雄基二硅氧烷/二甲基乙烯基乙 氧基硅烷混煉，再加入所述氣相法白碳黑、所述抗靜電劑、所述潤滑劑、所述分散劑熱 混煉，然后加入所述PTFE分散液后高溫混煉硫化。更進一步地，所述特種助劑是烷基烷酰氧基含鋁的螯合物，所述抗靜電劑是多元羧 酸、單十八烷基羧酸鈣或仲烷基磺酸鈉，所述潤滑劑是仲烷基磺酸鈉，所述分散劑是多 元羧酸或仲烷基磺酸鈉，所述PTFE分散液是粒徑^ 1 Opm的有機氟PTFE球形微粉分散液。更進一步地，所述混煉的溫度為80-120。C,所述熱混煉的時間為30分鐘。本專利技術的特種助劑可用于制備高性能硅橡膠，利用甲基乙烯基硅橡膠配合特種助劑 及其它添加劑，混煉成均相膠料，在過氧化物的存在下通過高溫模壓硫化等工藝，制成 各種彈性橡膠制品，硫化膠具有優良的高機械強度、耐酸、耐堿、耐高低溫、耐氣候老 化、耐臭氧等特性。介電性能好，生理惰性，可在-70 +280。C下長期工作。適用于制造 壓縮永久變形小的厚制品和擠出制品，可廣泛用于航空、太陽能電池封裝材料、汽車輸 油管路密封環、印刷硅橡膠輥、電纜、電子電器、耐高溫、高壓密封材料、化工、儀表、 汽車、機械等工業，以及醫療衛生部門，尤其對于太陽能電池密封材料來說本專利技術的高 性能拒橡膠是個革命性的產品。具體實施例方式為更好的理解本專利技術的內容，下面結合具體實施例作進 一 步說明。 具體實施時采用的以曱基乙烯基硅橡膠為基膠的組合物的配方及比例(按重量計)見具體實施例1 5，工藝過程為所述曱基乙烯基硅橡膠與特種助劑ROO(4,Al(OX-R'Y)n、四甲基二乙烯基二硅氧烷/二甲基乙烯基乙氧基硅烷(偶聯劑)混煉，再加入氣相法白碳黑、抗靜電劑、分散劑和抗靜電劑熱混煉，然后加入PTFE分散液高溫混煉硫化，從而制備獲得本專利技術的高性能硅橡膠。分別對實施例1~5獲得的高性能硅橡膠進行性能測試，測試方法具體如下 (破壞性試驗方法)耐酸檢測方法5%濃度的氫氟酸浸泡；對比沒有按照本專利技術加 工的市售高溫石克化硅橡膠制品。對比按照普通方法生產的市售熱硫化有機硅橡膠。(破壞性試驗方法)耐堿測試方法5。/。氫氧化鈉溶液浸泡；對比沒有4安照本專利技術加 工的市售高溫硫化硅橡膠制品。對比按照普通方法生產的市售熱硫化有機硅橡膠。同樣 溫度和同樣條件下，普通方法的硅橡膠很快失去強度。按照本本專利生產的高溫硫化硅 橡膠沒有任何力學性能的損失。耐候性的檢測方法按照GB/T 3511-2008測試。 耐熱性;險測方法按照GB QFX-91測試。高溫硅橡膠機械強度測試方法按照硬度GB/T5013-1999;拉伸強度GB/T528-1998; 拉伸剪切強度GB 7124-1986;高溫拉伸剪切強度按照GJB/444-1988進行測試。實施例1配方152份曱基乙烯基硅橡膠生膠(浙江合盛公司，商品牌號110-2，分子量為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種特種助劑，其特征在于，所述的特種助劑的通式為ＲＯＯ↓［（４～ｎ）］Ａｌ（ＯＸ－Ｒ’Ｙ）↓［ｎ］，其中ＲＯ是可水解的短鏈烷氧基；ＯＸ是羧基、硬脂酰胺基、月桂酰胺基、丙酰氧基、乙酰氧基、苯酰氧基、烷氧基、磺酸基、磷酸基或亞磷酸基；Ｒ’是長碳鍵烷烴基；Ｙ是羥基、氨基、環氧基或含雙鍵的基團；ｎ＝１０～５００。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鍇，王宇，
申請(專利權)人：上海宇昂化工科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]