一種用于發(fā)動機絕熱層制造的硅橡膠氣囊材料的制作方法
【技術領域】
[0001]
本發(fā)明屬于發(fā)動機絕熱層制備技術領域，具體涉及一種用于發(fā)動機絕熱層制造的硅橡膠氣囊材料。
【背景技術】
[0002]
在固體火箭發(fā)動機絕熱層制造過程中，固化成型工藝主要是采用橡膠氣囊加壓加溫固化成型工藝。目前采用的丁腈橡膠和丁基橡膠氣囊，存在壓力損失較大、不易分離以及使用壽命短等原因，因此，近年來也開展了硅橡膠氣囊的研究。研究發(fā)現(xiàn)，硅橡膠材料存在強度低、抗撕裂性能差等問題，致使硅橡膠氣囊產品使用過程中容易破裂，使用次數(shù)低。

【發(fā)明內容】

[0003]
本發(fā)明提供一種用于發(fā)動機絕熱層制造的硅橡膠氣囊材料，以達到耐沖刷性能和可生產性優(yōu)越的目的。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種用于發(fā)動機絕熱層制造的娃橡膠氣囊材料，包括按重量計的以下原料制成:生膠100份、白炭黑30-60份、結構控制劑1-5份、補強劑0-10份、耐熱添加劑0-10份和硫化劑0.5-1份。
[0005]優(yōu)選的方案中，包括按重量計的以下成分制成:包括按重量計的以下成分制成:生膠100份、白炭黑40份、結構控制劑3份、補強劑5份、耐熱添加劑5份和硫化劑0.7份。采用該配比的配方，可以獲得較佳的性能，即具有較佳的力學性能，抗撕強度和耐熱強度高，可長期多次使用。
[0006]包括按重量計的以下原料制成:
優(yōu)選的方案中，所述原料還包括著色劑2-5份。
[0007]所述的生膠采用甲基乙烯基硅膠110-2型號70-100份和甲基乙烯基硅膠RBB-2210-7070 型號 0_30 份構成。
[0008]所述的白炭黑為氣相二氧化硅，采用氣相法生產的二氧化硅的粒度細，分布均勻，活性高，與硅橡膠的相容性好，是一種活性填料，具有較好的補強效果。
[0009]所述補強劑為多乙稀基娃油。
[0010]所述耐熱添加劑為二氧化鈦和/或氧化鈰。
[0011 ] 所述的結構控制劑為羥基硅油。
[0012]所述的硫化劑為2，5 二甲基-2，5- 二 (叔丁基過氧化)己烷。
[0013]所述的著色劑為氧化鐵紅。
[0014]原娃橡膠氣囊材料性能測試值如下:
抗拉強度:5.0?6.0MPa 撕裂強度(直角型):8?12kN/m
熱老化性能變化率(200°C X24h): -20?-30%。
[0015]由于采用了本發(fā)明的配方，得到的硅橡膠氣囊材料的強度高、耐高溫、抗撕裂、分離效果好，成品性能測試值如下:
拉伸強度:10?12MPa
撕裂強度(直角型):20?25kN/m
熱老化性能變化率(200°C X24h): -10?-15%。
[0016]從上述兩組數(shù)據(jù)可以看出，抗拉強度和撕裂強度幾乎是原有配方的2倍，熱老化性能變化率(200°C X24h)下降了一半，總體材料性能得到了大幅度的提高和改善。
[0017]本發(fā)明優(yōu)選的方案中，采用2種生膠進行混用，獲得其綜合效果。采用氣相二氧化硅取代沉淀法二氧化硅，能夠顯著提高其補強效果，使生產的硅橡膠氣囊強度高，同時控制其比例，添加過多，雖然可大幅度提高性能，但硬度趨于增大，這不利于在使用中壓力的傳遞，即壓力損失大，較少，則補強效果不足，性能降低。適量的比例，可以確保軟硬適宜且耐溫性能顯著，使用時施壓固化絕熱層效果良好；而添加補強劑多乙烯基硅油，使改進的硅橡膠氣囊具有高抗撕的性能，也可確保其軟硬適宜。耐熱劑二氧化鈦和/或氧化鈰的添加，可進一步提高了配方的耐熱性能，延長了使用壽命。
[0018]通過本發(fā)明提供的配方生產出的膠料性能穩(wěn)定，制作出的成品合格率高，達到98%?99%，具有高強度、抗撕裂、耐高溫的性能，大大降低了使用過程中意外損壞的幾率，使用壽命由原來的2?3次提高到20次以上，提高了增加硅膠氣囊的耐用性，顯著降低了生產成本。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
[0020]實施例1:
生膠100份、白炭黑30份、結構控制劑I份、著色劑2份和硫化劑0.5份。
[0021 ] 以上所述的材料的制備方法，具體步驟為:
1)采用密煉機對原料進行混煉，先加入硅橡膠生膠，在50°C以上煉制l_3min，然后根據(jù)配方加入白炭黑、結構控制劑，在50~90°C煉制40-60min，最后加入硫化劑和著色劑，在50~60°C 煉制 20~25min ；
2)混煉結束后，將膠料存放24h-48h，然后進行真空混煉，煉制時間20-30min，溫度^ 40°C，控制空氣余壓< 20mmHg ；
3)將步驟2)中所得的膠料置于擠出機料艙內，進行真空擠出，擠出次數(shù)為2~3次，得到該材料，真空擠出時空氣余壓小于等于lOmmHg。
[0022]成品性能測試值如下:
拉伸強度:1MPa
撕裂強度(直角型):20kN/m
熱老化性能變化率(200°C X24h): -15%
邵氏硬度:55。
[0023]實施例2:
生膠100份、白炭黑60份、結構控制劑5份、補強劑5份和硫化劑I份。
[0024]以上所述的材料的制備方法，具體步驟為:
1)采用密煉機對原料進行混煉，先加入硅橡膠生膠，在50°C以上煉制l_3min，然后根據(jù)配方加入白炭黑、結構控制劑和耐熱添加劑，在50~90°C煉制40-60min，最后加入硫化齊丨J，在 50~60°C 煉制 20~25min ；
2)混煉結束后，將膠料存放24h-48h，然后進行真空混煉，煉制時間20-30min，溫度^ 40°C，控制空氣余壓< 20mmHg ；
3)將步驟2)中所得的膠料置于擠出機料艙內，進行真空擠出，擠出次數(shù)為2~3次，得到該材料，真空擠出時空氣余壓小于等于lOmmHg。
[0025]成品性能測試值如下:
拉伸強度:1MPa
撕裂強度(直角型):20kN/m
熱老化性能變化率(200°C X24h): -12%。
[0026]邵氏硬度:55。
[0027]實施例3:
生膠100份、白炭黑40份、結構控制劑3份、耐熱添加劑5份和硫化劑0.7份。
[0028]以上所述的材料的制備方法，具體步驟為:
1)采用密煉機對原料進行混煉，先加入硅橡膠生膠，在50°C以上煉制l_3min，然后根據(jù)配方加入白炭黑、結構控制劑、耐熱添加劑，在50~90°C煉制40-60min，最后加入硫化劑，在 50~60°C 煉制 20~25min ；
2)混煉結束后，將膠料存放24h-48h，然后進行真空混煉，煉制時間20-30min，溫度^ 40°C，控制空氣余壓< 20mmHg ；
3)將步驟2)中所得的膠料置于擠出機料艙內，進行真空擠出，擠出次數(shù)為2~3次，得到該材料，真空擠出時空氣余壓小于等于lOmmHg。
[0029]成品性能測試值如下:
拉伸強度:IlMPa
撕裂強度(直角型):22kN/m
熱老化性能變化率(200°C X24h): -11%
邵氏硬度:57。
[0030]實施例4:
生膠100份(甲基乙烯基硅膠110-2型號)、白炭黑40份、羥基硅油3份、2，5 二甲基-2，5-二 (叔丁基過氧化)己烷0.7份，多乙烯基硅油10份，二氧化鈦10份。
[0031 ] 以上所述的材料的制備方法，具體步驟為:
1)采用密煉機對原料進行混煉，先加入硅橡膠生膠，在50°C以上煉制l_3min，然后根據(jù)配方加入白炭黑、結構控制劑、耐熱添加劑、補強劑，在50~90°C煉制40-60min，最后加入硫化劑，在50~60°C煉制20~25min ；
2)混煉結束后，將膠料存放24h-48h，然后進行