本發(fā)明涉及硅橡膠，特別涉及一種低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、硅橡膠是一種化學(xué)性質(zhì)為聚二甲基硅氧烷?(pdms)?的材料，由于其優(yōu)異的耐輻射性、熱穩(wěn)定性、生物相容性等而受到人們的廣泛關(guān)注。根據(jù)未交聯(lián)橡膠的物理形態(tài)，硅橡膠可分為“膠狀”狀態(tài)的固體硅橡膠(ssr)和液態(tài)的液體硅橡膠(lsr)。加成型液體硅橡膠(lsr)是一種不易變形、收縮率低具有優(yōu)良生理惰性的新型材料。這種雙組分液體橡膠體系可以通過(guò)泵輸入適當(dāng)?shù)淖⑸涑尚驮O(shè)備，然后熱固化成模壓橡膠部件，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。但是lsr通常需要加入各種補(bǔ)強(qiáng)材料才能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用所需的機(jī)械強(qiáng)度。因?yàn)槎趸韬途酃柩跬橹g結(jié)構(gòu)相似度高，可以發(fā)生相互作用，讓交聯(lián)后硅橡膠的性能大大提高，所以到目前為止，二氧化硅已經(jīng)成為工業(yè)規(guī)模上應(yīng)用最廣泛的硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料。盡管二氧化硅的確切補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理尚不清楚，但人們普遍認(rèn)為，填料與填料相互作用和填料與聚合物相互作用形成的“三維網(wǎng)絡(luò)”在二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)體系中起著主要作用。在lsr體系中因?yàn)橛蟹肿娱g氫鍵作用產(chǎn)生的強(qiáng)相互作用，硅橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成不僅會(huì)提高材料的強(qiáng)度，還會(huì)顯著增加lsr體系的粘度，使其流動(dòng)性變差，不便于大規(guī)模生產(chǎn)，因此制備一種流動(dòng)性好且具有高拉伸強(qiáng)度和高抗撕強(qiáng)度的液體硅橡膠具有重要的意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明提出使用烯醇來(lái)改性二氧化硅，第一是其醇羥基可以通過(guò)與硅醇酯化來(lái)改性二氧化硅表面；第二是其烯基可以與硫化體系中的交聯(lián)劑發(fā)生加成反應(yīng)。這樣，由于改性二氧化硅表面的羥基密度較低，預(yù)計(jì)粘度會(huì)降低（流動(dòng)性會(huì)增加），并且通過(guò)形成填料-聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也可以提高機(jī)械性能。

2、專(zhuān)利cn111534106a公開(kāi)了一種高撕裂強(qiáng)度醫(yī)用液體硅橡膠的制備方法，所制得的硅橡膠具有良好的抗撕裂性能，但是在硬度較高時(shí)（52?shorea）膠料的流動(dòng)性會(huì)變差。

3、專(zhuān)利cn111303639b公開(kāi)了一種低硬度高抗撕自潤(rùn)滑加成型液體硅橡膠的制備方法，能在較低的硬度下獲得比較好的抗撕裂性能，但是其不滿(mǎn)足一些需要高硬度產(chǎn)品的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明在此提供了一種低粘度高抗撕雙組份加成型液體硅橡膠及其制備方法,以解決現(xiàn)有的液體硅橡膠產(chǎn)品中存在的高硬度情況下物理性能和流動(dòng)性差的問(wèn)題。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低粘度高抗撕雙組份加成型液體硅橡膠及其制備方法所需的原料組成如下：

3、a組份和b組份按質(zhì)量比1:1組成；

4、其中，a組份按質(zhì)量份數(shù)，由以下原料組成：

5、端乙烯基聚硅氧烷50~70份、氣相二氧化硅處理劑3~10份、水1-5份、烯醇1~5份、氣相白炭黑25～40份、mq樹(shù)脂10-20份、鉑金催化劑0.02～0.1份；

6、b組份按質(zhì)量份數(shù)，由以下原料組成：

7、端乙烯基聚硅氧烷50～70份、氣相二氧化硅處理劑3~10份、氣相白炭黑25～40份、水1-5份、mq樹(shù)脂10-20份、含氫硅油2～20份、多乙烯基硅油0.1-1份、抑制劑0.01～0.05份。

8、a組份和b組份中，所述的端乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質(zhì)量百分比為0.1~～1.0%，25℃下粘度為20000~100000mpa.?s。

9、a組份和b組份中，所述的氣相二氧化硅處理劑為二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基環(huán)硅氧烷、六甲基二硅氮烷、三甲基乙氧基硅烷中的一種或多種。

10、a組份和b組份中，所述的氣相白炭黑經(jīng)氣相二氧化硅處理劑憎水處理，氣相白炭黑比表面積為200m2/g~400m2/?g。

11、a組份和b組份中,所述的硅樹(shù)脂為乙烯基mq硅樹(shù)脂，乙烯基含量為1%-4%。

12、a組份中所述烯醇為丙烯醇、4-己烯-醇、順-4-癸烯-1-醇、反-2-十一碳烯醇、反-2-十二碳烯醇、1-十二烷醇、順-9-十四碳烯醇、順式-9-十八烯-1-醇中的任意一種。

13、a組份中所述鉑金催化劑為氯鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡(luò)合物，其中鉑的質(zhì)量含量為1000~3000ppm。

14、b組份中,所述含氫硅油為側(cè)含氫硅油、端含氫硅油、端側(cè)含氫硅油中的一種或者多種，氫質(zhì)量百分比為0.05~1%。

15、b組份中,所述多乙烯基硅油的乙烯基含量為1%-15%。

16、b組份中,所述抑制劑為乙烯基環(huán)體或乙炔基環(huán)己醇。

17、一種低粘度高抗撕雙組份加成型液體硅橡膠及其制備方法，包括如下步驟：

18、步驟一.制備a組份

19、往捏合機(jī)中分批加入40~80%的端乙烯基聚硅氧烷﹑定量的氣相二氧化硅處理劑和定量的氣相白炭黑、烯醇以及定量的水，在室溫下攪拌1~4h；升溫至120~180℃，真空條件下攪拌1~4h，然后停止真空，往捏合機(jī)中加入乙烯基mq硅樹(shù)脂以及剩余的端乙烯基聚硅氧烷稀釋?zhuān)婵諗嚢?-2h，再加入定量的鉑金催化劑,攪拌均勻后得到a組份；

20、步驟二.制備b組份

21、往捏合機(jī)中分批加入40~80%的端乙烯基聚硅氧烷﹑定量的氣相二氧化硅處理劑和定量的氣相白炭黑以及定量的水,在室溫下攪拌1~4h;升溫至120~180℃?,真空條件下攪拌1~4h,然后停止真空,往捏合機(jī)中加入乙烯基mq硅樹(shù)脂以及剩余的乙烯基聚硅氧烷稀釋?zhuān)婵諗嚢?-2h，再加入定量的含氫硅油、定量的抑制劑，攪拌均勻，得到b組份；

22、步驟三﹑將a組份和b組份用質(zhì)量比為1:1的比例在模具中充分混合均勻,在平板硫化機(jī)上進(jìn)行模壓硫化,硫化溫度為100~160℃，硫化時(shí)間為3~20min,得到所述硅橡膠。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：

24、本發(fā)明提出使用烯醇來(lái)改性二氧化硅，第一是其醇羥基可以通過(guò)與硅醇酯化來(lái)改性二氧化硅表面；第二是其烯基可以與硫化體系中的交聯(lián)劑發(fā)生加成反應(yīng)，長(zhǎng)鏈烯烴能夠?qū)崿F(xiàn)高邵氏硬度的條件下具有更優(yōu)異的抗撕裂性能。這樣，由于改性二氧化硅表面的羥基密度較低，預(yù)計(jì)粘度會(huì)降低（流動(dòng)性會(huì)增加），并且通過(guò)形成填料-聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也可以提高機(jī)械性能。

25、本發(fā)明制得的液體硅橡膠制片具有良好的流動(dòng)性，在高邵氏硬度下保持良好的抗撕裂性能，能符合iso10993、usp等標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿(mǎn)足液體注射成型硅膠的加工性能。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外加成型液體硅橡膠產(chǎn)品及技術(shù)的詳細(xì)調(diào)研，本發(fā)明制備的的雙組份加成型液體硅橡膠產(chǎn)品在物理性能可以達(dá)到甚至超出國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品。

技術(shù)特征：

1.一種低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于，包括a膠和b膠，其中a膠包括以下原料：端乙烯基聚硅氧烷50~70份、氣相二氧化硅處理劑3~10份、水1-5份、烯醇1~5份、氣相白炭黑25～40份、mq樹(shù)脂10-20份、鉑金催化劑0.02～0.1份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：a、b膠中端乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質(zhì)量百分比為0.1~～1.0%,25℃下粘度為20000~100000mpa.s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：所述的氣相二氧化硅處理劑為二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基環(huán)硅氧烷、六甲基二硅氮烷、三甲基乙氧基硅烷中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：所述的氣相白炭黑經(jīng)氣相二氧化硅處理劑憎水處理，比表面積為200m2/g~400m2/?g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：所述的硅樹(shù)脂為乙烯基mq硅樹(shù)脂，乙烯基含量為1%-4%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：所述鉑金催化劑為氯鉑酸四甲基二乙烯基二硅氧烷絡(luò)合物,其中鉑的質(zhì)量含量為1000~3000ppm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠，其特征在于：所述含氫硅油為側(cè)含氫硅油、端含氫硅油、端側(cè)含氫硅油中的一種或者多種，氫質(zhì)量百分比為0.05~1%；所述多乙烯基硅油的乙烯基含量為1%-15%；所述抑制劑為乙烯基環(huán)體或乙炔基環(huán)己醇。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述的a膠外觀(guān)無(wú)色透明，粘度1000000~10000000cp；b膠外觀(guān)無(wú)色透明，粘度1000000~10000000cp。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種低粘度高抗撕雙組分加成型液體硅橡膠及其制備方法，將端乙烯基硅油、氣相白炭黑、MQ樹(shù)脂、烯醇、氣相白炭黑處理劑和水按照一定的比例和順序投入到捏合機(jī)中，室溫?cái)嚢?h，開(kāi)啟真空攪拌并升溫至120?160℃，高溫?cái)嚢?h，待膠料冷卻后分別加入鉑金催化劑制成A膠，加入含氫硅油、多乙烯基硅油、抑制劑制成B膠。該方法工序簡(jiǎn)單，制備出的AB膠粘度低，可用于制備高硬度、高撕裂的硅橡膠產(chǎn)品，所用主要原料為低風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)，制備的AB膠存儲(chǔ)周期超過(guò)12個(gè)月,外觀(guān)無(wú)色透明、流動(dòng)性好。

技術(shù)研發(fā)人員：李少平,李書(shū)兵,彭爍,劉磊,文梓揚(yáng),肖靖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北興瑞硅材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6