【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于硅橡膠制品，尤其涉及一種混煉硅橡膠及其制備方法。
技術介紹
1、硅橡膠是一種由聚有機硅氧烷(通常稱為生膠)與補強填料混合而成的材料，因其獨特的物理化學性質，如良好的耐油、耐化學品、耐高低溫、環保安全以及耐候性，在食品和醫療器械領域有著廣泛應用，這些應用包括但不限于水杯、餐具、鍋鏟、奶嘴、輸液管、醫療配件、藥盒和蠕動泵管等。為了確保產品的安全性和穩定性，應用于食品和醫療領域的硅橡膠制品通常還會經過二段硫化處理，最終產品的性能指標也是基于二段硫化處理后的測試結果。
2、目前市場上的主流硅橡膠產品通常使用線性高聚合度的聚乙烯基有機硅氧烷作為基礎聚合物，而補強填料則主要選擇各種類型的白炭黑，這能夠有效提高硅橡膠的機械強度和物理性能。然而，對于需要更高硬度的應用場景，硅橡膠的配方還需要進一步優化，目前通常通過增加交聯密度和補強填料的含量來提高硅橡膠的硬度，盡管這種方法可以顯著提高硅橡膠的硬度，但它也帶來了伸長率下降的問題；例如，常規的高硬度硅橡膠(邵氏硬度70a及以上)的一段伸長率普遍在300～600％之間，而在經過二段處理后，伸長率往往只能維持在200～500％之間，這導致制品容易出現脆性，無法滿足某些對伸長率要求高的制品需求。
3、近年來，研究人員嘗試通過不同的途徑改善高硬度硅橡膠的伸長率。例如，cn117361547a提出了一種新的二氧化硅顆粒制備方法，該方法通過調整硅酸鈉溶液的反應條件來獲得具有更好增硬和補強效果的二氧化硅顆粒，從而可以在一定程度上解決硅橡膠的結構化問題并提高其可塑度；然而，即
4、因此，亟需一種混煉硅橡膠及其制備方法，以解決現有技術問題的不足。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本專利技術的目的是提供一種混煉硅橡膠及其制備方法，該混煉硅橡膠不僅具備較高的硬度(>70a)，還能保持良好的伸長率(>800％)和拉伸強度(大于7.5mpa)，有效解決了高硬度硅橡膠易脆的問題，特別適用于需要高伸長率的應用場景。
2、為實現以上目的，本專利技術第一方面提供了一種混煉硅橡膠，以重量份數計，包括80～95份分子量為50～70萬、乙烯基鏈節含量為0.03～0.1％的生膠、5～20份粘度為5000～15000mpa.s、乙烯基鏈節含量為4～14％的乙烯基硅油、50～60份白炭黑、8～12份處理劑、2～5份交聯劑、0.01～0.1份叔丁基二甲基(戊-4-炔-1-基氧基)硅烷、0.1份脫模劑、0.05～0.5份催化劑、0.01～1份抑制劑，生膠和乙烯基硅油的重量之和為100份。
3、與現有技術相比，本專利技術選取80～95份高分子量(50～70萬)但較低乙烯基鏈節含量(0.03～0.1％)的生膠以及5～20份低粘度(5000～15000mpa.s)但較高乙烯基鏈節含量(4～14％)的乙烯基硅油為主要成分，兩者結合能夠在保證硬度的同時顯著提高伸長率和拉伸強度。然而，乙烯基硅油中乙烯基鏈節含量過高時，這些活性較高的乙烯基在反應初期就會迅速參與反應形成一些局部的、過度密集的交聯結構，這種局部的過度交聯會阻礙其他未反應區域的充分交聯，導致硫化過程不均勻?；诖?，本申請還引入了叔丁基二甲基(戊-4-炔-1-基氧基)硅烷，叔丁基二甲基(戊-4-炔-1-基氧基)硅烷可以有效調節交聯密度，避免局部過度交聯現象的發生，確保硫化過程的均勻性和完全性，從而對伸長率和拉伸強度起到關鍵的保障作用；同時引入的白炭黑能進一步增強拉伸強度，從而確保在硬度大于70a的情況下，拉伸強度仍能保持在7.5mpa以上。因此，本專利技術的混煉硅橡膠不僅具備較高的硬度(>70a)，還能保持良好的伸長率(>800％)和拉伸強度(大于7.5mpa)，這有效解決了高硬度硅橡膠易脆的問題，特別適用于需要高伸長率的應用場景。
4、進一步地，本專利技術的生膠選自112型甲基乙烯基硅橡膠生膠和110型甲基乙烯基硅橡膠生膠中的至少一種。優選地，生膠選自110型甲基乙烯基硅橡膠生膠。
5、進一步地，本專利技術的白炭黑選自沉淀法白炭黑、氣相法白炭黑、處理型沉淀白炭黑、處理型氣相白炭黑中的至少一種。優選地，白炭黑為氣相白炭黑、處理型氣相白炭黑。具體地，白炭黑的比表面積為130～420m2/g，如白炭黑的比表面積可為但不限于150m2/g、200m2/g、250m2/g、300m2/g、350m2/g、400m2/g。
6、進一步地，本專利技術的處理劑選自羥基含量2～6％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、羥基含量5～10％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一種。優選地，處理劑選自甲氧基硅烷、羥基含量2～6％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、羥基含量5～10％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷中的至少一種。具體地，甲氧基硅烷的結構如式2所示；低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷的結構如下式3所示。
7、
8、其中，n1＝1～8，n2＝4～10。
9、進一步地，本專利技術的交聯劑為式1所示的線形聚甲基氫硅氧烷，
10、
11、其中，r為甲基，m+n＝4～200且活性氫質量分數大于等于0.75％。
12、進一步地，本專利技術的催化劑選自卡斯特催化劑、醇改性氯鉑酸催化劑、鉑-炔烴基配合物中的至少一種。具體地，催化劑的有效含量為1000～8000ppm，如催化劑的有效含量可為但不限于1000ppm、2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm。優選地，催化劑選自卡斯特催化劑；卡斯特催化劑的結構如下式4所示。
13、
14、進一步地，本專利技術的抑制劑選自3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-環己醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、含炔烴氧基聚硅氧烷、甲基乙烯基環四硅氧烷、酰胺化合物、馬本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種混煉硅橡膠，其特征在于，以重量份數計，包括80～95份分子量為50～70萬、乙烯基鏈節含量為0.03～0.1％的生膠、5～20份粘度為5000～15000mpa.s、乙烯基鏈節含量為4～14％的乙烯基硅油、50～60份白炭黑、8～12份處理劑、2～5份交聯劑、0.01～0.1份叔丁基二甲基(戊-4-炔-1-基氧基)硅烷、0.1份脫模劑、0.05～0.5份催化劑、0.01～1份抑制劑，所述生膠和所述乙烯基硅油的重量之和為100份。
2.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述生膠選自112型甲基乙烯基硅橡膠生膠和110型甲基乙烯基硅橡膠生膠中的至少一種。
3.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述白炭黑選自沉淀法白炭黑、氣相法白炭黑、處理型沉淀白炭黑、處理型氣相白炭黑中的至少一種。
4.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述處理劑選自羥基含量2～6％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、羥基含量5～10％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一種。
5.如
6.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述催化劑選自卡斯特催化劑、醇改性氯鉑酸催化劑、鉑-炔烴基配合物中的至少一種。
7.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述抑制劑選自3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-環己醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、含炔烴氧基聚硅氧烷、甲基乙烯基環四硅氧烷、酰胺化合物、馬來酸酯類化合物中的至少一種。
8.如權利要求1～7任一項所述的混煉硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括步驟：
9.如權利要求8述的混煉硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(1)還包括：將生膠、乙烯基硅油、處理劑、脫模劑、白炭黑投入真空捏合機中，在氮氣氣氛下攪拌捏合至膠料成團，然后升溫至150～200℃，依次再抽真空煉膠、停止真空抽氣、降溫、開煉、過濾，得到基膠。
10.如權利要求8述的混煉硅橡膠的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述一段硫化包括：于120～130℃下硫化10min；步驟(4)中所述二段硫化包括：于200℃下烘烤4h。
...【技術特征摘要】
1.一種混煉硅橡膠，其特征在于，以重量份數計，包括80～95份分子量為50～70萬、乙烯基鏈節含量為0.03～0.1％的生膠、5～20份粘度為5000～15000mpa.s、乙烯基鏈節含量為4～14％的乙烯基硅油、50～60份白炭黑、8～12份處理劑、2～5份交聯劑、0.01～0.1份叔丁基二甲基(戊-4-炔-1-基氧基)硅烷、0.1份脫模劑、0.05～0.5份催化劑、0.01～1份抑制劑，所述生膠和所述乙烯基硅油的重量之和為100份。
2.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述生膠選自112型甲基乙烯基硅橡膠生膠和110型甲基乙烯基硅橡膠生膠中的至少一種。
3.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述白炭黑選自沉淀法白炭黑、氣相法白炭黑、處理型沉淀白炭黑、處理型氣相白炭黑中的至少一種。
4.如權利要求1所述的混煉硅橡膠，其特征在于，所述處理劑選自羥基含量2～6％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、羥基含量5～10％的低聚合度a，w-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少一種。
5.如權利要求1所述的混煉硅...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李文康，劉錫波，劉海峰，趙靈芝，邢維奇，
申請(專利權)人：東莞市正安有機硅科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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