專利名稱：一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法，屬于高分子材料加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多孔熱硫化硅橡膠泡沫材料是由硅橡膠經(jīng)發(fā)泡而制成的一種多孔粘彈性高分子材料，它不僅具有常規(guī)高分子泡沫材料的質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、可壓縮特性、隔音和隔熱性能好、耐高能沖擊及減振等性能，還具有硅橡膠優(yōu)良的耐高低溫性能，在交通運(yùn)輸、石油化工、電子工業(yè)和航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于特殊苛刻環(huán)境下的密封，隔音、隔熱、定位和減振等，其中的硅橡膠泡沫板材(切片后的硅橡膠泡沫材料)特別適用于宇航工業(yè)、國(guó)防尖端和國(guó)民 經(jīng)濟(jì)其它部門(mén)中精密零部件的墊層材料，起到定位、減振的作用。硅橡膠泡沫材料的制備方法根據(jù)所采用的成孔劑不同，主要可分為化學(xué)發(fā)泡法、物理發(fā)泡法(含溶析發(fā)泡)兩類。物理發(fā)泡法因成孔劑的不同可分為兩種一是將惰性氣體(N2或CO2)在高壓下加入到待發(fā)泡物料中或低沸點(diǎn)液體(如烷烴、含氯的氟碳化合物)加入待發(fā)泡物料中，然后通過(guò)加熱、降壓使氣體析出或?qū)⒁后w揮發(fā)，使物料發(fā)泡宋麗賢，盧忠遠(yuǎn)，馮培杰，蘆艾，康明，宋開(kāi)平，一種超臨界二氧化碳技術(shù)制備硅橡膠泡沫材料的方法，申請(qǐng)?zhí)?01010509638. X。第二種方法是粒子浙濾法，在材料加工時(shí)添加一種易溶于水或有機(jī)溶劑的無(wú)機(jī)成孔劑，經(jīng)模壓成型后，再將該無(wú)機(jī)成孔劑析出而得到泡沫材料的加工方法，物料成型后用溶于該粒子物質(zhì)的溶劑洗出粒子，在粒子的位置留下微孔黃渝鴻，胡文軍，周德惠，高性能泡沫橡膠及其制造方法，申請(qǐng)?zhí)?1107132. X。物理方法中的第一種存在著發(fā)孔劑在橡膠基體中加入和分散等困難，難以制得性能滿足要求的泡沫材料。而用粒子浙濾法制備橡膠微孔材料也存在成孔粒子不容易清洗、加工效率低等弊病。此外，中國(guó)專利CN1850908A采用Y射線代替過(guò)氧化物對(duì)硅橡膠泡沫材料進(jìn)行輻射交聯(lián)，其工藝過(guò)程較繁瑣，制備周期較長(zhǎng)，且7射線對(duì)硅橡膠泡沫不同深度的輻射存在差別，進(jìn)而影響到交聯(lián)程度的均勻性。在已有的文獻(xiàn)和專利中，均沒(méi)有涉及低壓縮應(yīng)力松弛熱硫化硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法?，F(xiàn)有關(guān)于硅橡膠泡沫材料的制備加工主要集中在采用模壓法或擠出-熱空氣硫化發(fā)泡法，前者的生產(chǎn)效率較低，不能實(shí)現(xiàn)硅橡膠泡沫連續(xù)板材的生產(chǎn)(滿足特定場(chǎng)合下對(duì)任意長(zhǎng)度連續(xù)板材的需要)，且泡沫材料的壓縮應(yīng)力松弛性能也達(dá)不到要求；而后者由于熱空氣加熱的方向性和不均勻性明顯、不能獲得表面平整的硅橡膠泡沫連續(xù)板材，主要應(yīng)用于硅橡膠泡沫密封條等非平板狀材料的生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有較低壓縮應(yīng)力松弛特性、表面平整性好的硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法，其特點(diǎn)是采用開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)在室溫下將硅橡膠的配方組成混煉均勻。然后將混煉膠加入到硅橡膠擠出機(jī)中，通過(guò)矩形口模獲得所需要寬度和厚度尺寸的平板形連續(xù)膠胚，通過(guò)鹽浴硫化發(fā)泡制備得到硅橡膠泡沫連續(xù)板材。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法，其特征在于，它由以下按重量配比的成分構(gòu)成
娃橡膠100份，硫化體系I 3份,發(fā)泡體系2 8份,補(bǔ)強(qiáng)劑10 50份，結(jié)構(gòu)化控制劑I 5份。所述的硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠中的至少一種。所述的硫化體系包括過(guò)氧化二異丙苯(DCP)、過(guò)氧化苯甲酰(BP0)、2，5_ 二甲基-2，5-二叔丁基過(guò)氧基己烷(DBPMH)中的至少一種硫化劑或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸 酯(TMPTMA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)和三烯丙基氰脲酸酯(TAC)中的至少一種助交聯(lián)劑。所述的發(fā)泡體系包括偶氮二甲酰胺(AC)、二亞硝基五亞甲基四胺(H)和AK中的至少一種或助發(fā)泡劑硬脂酸鋅(ZnSt)、氧化鋅(ZnO)和尿素脂(BK)中的至少一種。所述的補(bǔ)強(qiáng)劑為氣相法白炭黑中的至少一種。所述的結(jié)構(gòu)控制劑為羥基硅油、八甲基環(huán)四硅氧烷、六甲基二硅氮烷或硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。本發(fā)明的制備方法如下
(1)將硅橡膠泡沫板材的配方組成采用開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)在室溫下混煉均勻；
(2)將混煉膠加入到硅橡膠擠出機(jī)中，通過(guò)矩形口模獲得所需要寬度和厚度尺寸的平板形膠胚；
(3)將平板形連續(xù)膠胚通入鹽浴硫化槽中進(jìn)行硫化發(fā)泡，鹽浴溫度控制在135 180°C，硫化發(fā)泡時(shí)間3 5分鐘。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，其加熱硫化的溫度均勻，所得硅橡膠泡沫連續(xù)板材具有表面平整性好、泡孔更加均勻細(xì)小和壓縮應(yīng)力松弛低。
圖I為模壓法硅橡膠泡沫板材的泡孔形態(tài)SEM照片。圖2為本發(fā)明制備所得硅橡膠泡沫板材的泡孔形態(tài)SEM照片。從圖I所示模壓法制備得到的較低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫板材的泡孔形態(tài)SEM照片可以看出，模壓法硅橡膠泡沫板材的泡孔較大、分布不均且泡孔較少，而本發(fā)明制備所得硅橡膠泡沫板材的泡孔較小且分布更加均勻細(xì)小。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。表I硅橡膠泡沫連續(xù)板材各實(shí)施例的組分重量配比(份)。
I實(shí)施例I I實(shí)施例2 I實(shí)施例3 I實(shí)施例4 I實(shí)施例5 I實(shí)施例6 I實(shí)施例7 硅橡膠100 一 100 ~ 100 100 100 100 一 100
二氧化硅20 一 20 ~ 20203040 一 50
_結(jié)構(gòu)化控制劑13|41權(quán)利要求
1.一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于該硅橡膠泡沫板材能夠滿足特定場(chǎng)合下對(duì)任意長(zhǎng)度連續(xù)板材的需要，且板材的平整性好。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于該硅橡膠泡沫板材的配方組成按重量計(jì)為硅橡膠100份，硫化體系I 3份，發(fā)泡體系2 8份，補(bǔ)強(qiáng)劑10 50份以及結(jié)構(gòu)化控制劑I 5份，該泡沫連續(xù)板材在承受40%壓縮應(yīng)變時(shí)先壓10分鐘，再進(jìn)行180分鐘壓縮應(yīng)力松弛測(cè)試，其壓縮強(qiáng)度為O. 25 O. 45MPa，壓縮應(yīng)力松弛小于12%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于硫化體系包括過(guò)氧化二異丙苯(DCP)、過(guò)氧化苯甲酰(BPO)、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過(guò)氧基己烷(DBPMH)中的至少一種硫化劑或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)和三烯丙基氰脲酸酯(TAC)中的至少一種助交聯(lián)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于發(fā)泡體系包括偶氮二甲酰胺(AC)、二亞硝基五亞甲基四胺(H)、AK中的至少一種或助發(fā)泡劑硬脂酸鋅(ZnSt)、氧化鋅(ZnO)和尿素脂(BK)中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于補(bǔ)強(qiáng)劑為氣相法白炭黑中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2中所述一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材，其特征在于結(jié)構(gòu)控制劑為羥基硅油、八甲基環(huán)四硅氧烷、六甲基二硅氮烷或硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。
8.—種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材的制備方法，其特征在于將權(quán)利要求2中所述硅橡膠泡沫板材的配方組成采用開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)在室溫下混煉均勻，然后將混煉膠加入到硅橡膠擠出機(jī)中，通過(guò)矩形口模獲得所需要寬度和厚度尺寸的平板形膠胚，最后將平板形連續(xù)膠胚通入鹽浴硫化槽中進(jìn)行硫化發(fā)泡，鹽浴溫度控制在135 175°C，硫化發(fā)泡時(shí)間3 5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低壓縮應(yīng)力松弛硅橡膠泡沫連續(xù)板材及其制備方法，解決了現(xiàn)有的模壓法不能實(shí)現(xiàn)硅橡膠泡沫連續(xù)板材的生產(chǎn)和擠出-熱空氣硫化發(fā)泡法不能獲得表面平整的硅橡膠泡沫連續(xù)板材的問(wèn)題。其特點(diǎn)是將硅橡膠100份，硫化體系1～3份，發(fā)泡體系2～8份，補(bǔ)強(qiáng)劑10～50份以及結(jié)構(gòu)化控制劑1～5份加入室溫下的密煉機(jī)中混合均勻，然后將混煉膠加入硅橡膠擠出機(jī)中，通過(guò)口模獲得所需要寬度和厚度尺寸的平板形膠胚。最后將平板形連續(xù)膠胚通入鹽浴硫化槽中進(jìn)行硫化發(fā)泡，鹽浴溫度控制在135～180℃，硫化發(fā)泡時(shí)間3～5分鐘。本發(fā)明具有生產(chǎn)效率高，其加熱硫化的溫度均勻，所得硅橡膠泡沫連續(xù)板材具有表面平整性好、泡孔更加均勻細(xì)小和壓縮應(yīng)力松弛低的特點(diǎn)，在交通運(yùn)輸、石油化工、電子工業(yè)和航空航天等特殊苛刻環(huán)境下用作密封，隔音、隔熱、定位和減振材料具有巨大的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08J9/10GK102690519SQ201210201188
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者余燕, 孫彩亮, 李茜, 魏剛 申請(qǐng)人:西華大學(xué)