[其他]高模量高強(qiáng)度硅橡膠的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85103437
• 申請(qǐng)日: 1985-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85103437A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜作棟;于靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L83/04
• 分類號(hào): C08L83/04;C08K5/54;C08J3/24
• 代理公司: 山東大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 孫君

屬于硅橡膠制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：一般硅橡膠的模量很低，韌性小，稍一受力便發(fā)生很大的形變，使其在應(yīng)用上，特別是在動(dòng)態(tài)情況下的應(yīng)用受到很大的限制、可以通過(guò)在混煉膠中加入一些礦物纖維來(lái)提高橡膠的模量，但此法不可避免地要降低橡膠的其他性能。u、s、p、4.052，357所報(bào)導(dǎo)一種高模量橡膠就是通過(guò)添加高爐渣纖維來(lái)提高模量的，但它的綜合性能很差，幾乎沒(méi)什么彈性，用途不廣。European????RubberJ、157（2）38（1975）：The????Rubber????Formulary????23773：《化工情報(bào)資料》NO????22P，以及橡膠參考資料310（1982）等都報(bào)告了美國(guó)道康寧公司研制的Silastic4600高模量橡膠綜合性能好，是公認(rèn)的美國(guó)王牌膠。后來(lái)該公司只與日本東連公司合搞了一種HS4600膠，性能與Silastic????4600相同。但是這兩種膠的制法始終沒(méi)有透露。

無(wú)論過(guò)氧化型高溫硫化膠，還是加成型高溫硫化膠，在硫化時(shí)其交聯(lián)點(diǎn)都是不規(guī)則分布的，《特種合成橡膠》〔4〕58（1980）報(bào)告了一種高抗撕硅橡膠，由于加入了多乙烯基硅油在硫化時(shí)形成“集中交聯(lián)”從而提高了抗撕強(qiáng)度，但模量不高。這是由于多乙烯基硅油是外加的，可看作是“外集中交聯(lián)劑”，所形成的“集中交聯(lián)”是不固定的，或者說(shuō)是不規(guī)則的。

目的：為了在提高模量的同時(shí)又使橡膠的其它力學(xué)性能保持在較高的水平，本發(fā)明從分子設(shè)計(jì)入手，從根本上改變硅橡膠的分子結(jié)構(gòu)，最后使其在硫化時(shí)產(chǎn)生規(guī)態(tài)的“集中交聯(lián)”區(qū)，得到綜合性能好的高模量橡膠。

內(nèi)容：橡膠受外力時(shí)，分子鏈可通過(guò)化學(xué)鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)和鏈段運(yùn)動(dòng)改變構(gòu)象來(lái)適應(yīng)外力，用模量值加以體現(xiàn)，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)愈多這種運(yùn)動(dòng)愈困難，模量也就愈大，但交聯(lián)密度加大，交聯(lián)鏈段Mc就小，柔順性就差。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的模型是在分子鏈支鍵上帶上許多活性的乙烯基，使其交聯(lián)時(shí)發(fā)生“拉簧式”的集中交聯(lián)，既不使MC變小，又產(chǎn)生規(guī)態(tài)的集中交聯(lián)，在提高模量的同時(shí)，又能分散外來(lái)的集中應(yīng)力，提高了強(qiáng)度。見(jiàn)附圖

本發(fā)明的模型通過(guò)下列合成步驟實(shí)現(xiàn)：

（1）先合成帶多乙烯基側(cè)鏈的中間體

（2）共聚反應(yīng)制備生膠

（3）生膠硫化時(shí)交聯(lián)反應(yīng)見(jiàn)前，其加工成型配方如下：

a）生膠100份，分子量40-60萬(wàn)，含乙烯基0.13-0.75%。

b）氣相二氯化硅，比表面175-300米²/克40-60份。

c）結(jié)構(gòu)控制劑：八甲基環(huán)四氮烷或六甲基環(huán)三氮烷（或二者混合物）6-12份。

d）含氫硅油，含氫量1.3-1.4%，加入量使Si-H與Si-CH＝CH₂之比為1.2-3.2

e）催化劑0.1N H₂Pt Ci₆6H₂O的異丙醇液，加入量是10-30PPM（含Pt量計(jì)）

成型溫度120-160℃壓力30-50公斤/〔厘米〕²

時(shí)間10-30分鐘。

硅橡膠生膠分子鏈上的支鏈（多乙烯基硅基），就是“內(nèi)集中交聯(lián)劑”它的含量多少?zèng)Q定著模量的大?。ㄒ?jiàn)曲線1），也決定著抗張和抗撕強(qiáng)度的變化，在此，模量和抗撕還有矛盾，即模量過(guò)高抗撕強(qiáng)度會(huì)下降，乙烯基含量以0.2-0.45為宜，（見(jiàn)曲線2）由附圖3不僅可找出最佳條件還可根據(jù)應(yīng)用要求突出某一項(xiàng)指標(biāo)。乙烯基的含量還決定了橡膠的硬度和伸長(zhǎng)率（見(jiàn)曲線3）。一般要求硬度達(dá)60-70度為好，伸長(zhǎng)率在300%以上為合格。

效果：本發(fā)明與已有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是利用一種新的方法，得到一種高模量高強(qiáng)度的硅橡膠，綜合性能好，可由表1.表2的比較明顯地表現(xiàn)出來(lái)。

附圖說(shuō)明：

附圖4本發(fā)明所設(shè)計(jì)的模型示意圖，其中

a、生膠????b、含H硅油????c、硫化膠

圖1 定伸（100%）強(qiáng)度（kg/cm²）與乙烯基百分含量Vi%的關(guān)系圖?？v坐標(biāo)是定伸強(qiáng)度，橫坐標(biāo)是Vi%，二者呈一直線關(guān)系。

圖2 虛線表示抗張強(qiáng)度（kg/cm²）與乙烯基百分含量Vi%的關(guān)系圖：左邊縱坐標(biāo)為抗張強(qiáng)度，橫坐標(biāo)是Vi%。

實(shí)線表示抗撕強(qiáng)度（Kg/Cm）與乙烯基百分含量Vi%的關(guān)系圖;右縱坐標(biāo)為抗撕強(qiáng)度，橫坐標(biāo)是Vi%。