阅读说明：本技术 一种仿硅胶制品材料的制备方法 (Preparation method of silica gel-like product material ) 是由 陈翔翔 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及材料加工领域,具体关于一种仿硅胶制品材料的制备方法；其组分包括：SEBS,石蜡油,聚丙烯,硅酮母粒,抗氧剂,钙粉和双酚硅烷基纳米硼化镍；本发明提供了一种双酚硅烷基纳米硼化镍,该种助剂与硅酮母粒配合使用能够有效改善钙粉填料的分散性,使其具有良好的稳定性和非迁移性；并且有效提高材料的熔融速率和变形性,降低黏度改善塑化,防止熔体爆裂,提高材料表面的光滑感、光泽度、触感,使材料在外观上与硅胶制品更加接近；本发明的材料不论从起外观,触感还是从机械性能上都与硅胶制品较为相似,是一种造价低廉,工艺简单的硅胶制品替代产品,非常具有经济价值。(The invention relates to the field of material processing, in particular to a preparation method of a silica gel-like product material; the components of the composition comprise: SEBS, paraffin oil, polypropylene, silicone master batch, an antioxidant, calcium powder and bisphenol silyl nano nickel boride; the invention provides bisphenol silyl nano nickel boride, which is used in combination with silicone master batches to effectively improve the dispersibility of calcium powder filler, so that the calcium powder filler has good stability and non-migration property; the melting rate and the deformability of the material are effectively improved, the viscosity is reduced, the plasticization is improved, the melt is prevented from bursting, the smooth feeling, the glossiness and the touch feeling of the surface of the material are improved, and the material is closer to a silica gel product in appearance; the material of the invention is similar to a silica gel product in appearance, touch and mechanical properties, is a substitute product of the silica gel product with low cost and simple process, and has economic value.)

一种仿硅胶制品材料的制备方法

技术领域

本发明涉及材料加工领域，尤其是一种仿硅胶制品材料的制备方法。

背景技术

硅橡胶按照硫化交联方式的不同，可分为缩合型、加成型(铂金催化)、自由基固化型(过氧化物催化)。其中加成型硅橡胶在硫化过程中无低分子副产物脱出、固化产物尺寸稳定(线性收缩率小)、固化成膜均匀不影响电气性能、固化条件易于控制、转化率高等优点，在许多行业尤其是电子领域应用广泛。

CN105224034A公开了一种双层硅胶包覆的PC面板制备方法，其包括以下步骤：(1)在预备的弹性PC平板四周钻设四个定位孔；(2)将弹性PC平板双面涂覆胶水后放入烤箱烘干；(3)将两片同等厚度的硅胶分别包覆在弹性PC平板的两面，将包好硅胶料的弹性PC平板放入模芯内，弹性PC平板的定位孔与模芯的定位针匹配；(4)合模成型，硅胶构成弹性硅胶覆盖层，形成两弹性硅胶覆盖层厚度一致，弹性PC平板位于两弹性硅胶覆盖层中部的PC面板。该发明还公开了PC面板。本发明通过在弹性PC平板保证了硅胶的手感度，又有PC板的强度平整度；弹性PC平板上设置4个定位孔保证弹性PC平板被包覆在产品中间，无错位，一次模压成型，形成无结合线的双层硅胶包覆的PC面板。

CN102115605B公开了一种原位补强和导热改性的LED封装硅胶及其制备方法：将一定量的四烷氧基硅烷和一些金属四烷氧基化合物的混合溶液加入到含有适量溶剂和催化剂的高折光率甲基苯基乙烯基硅油中，在一定条件下与去离子水反应一段时间后，除去催化剂、溶剂以及未反应的水，获得乙烯基基胶；将此乙烯基基胶与甲基苯基含氢硅油、铂催化剂、抑制剂按照一定配比混合，制成LED封装硅橡胶。该发明的LED封装硅橡胶折光率＞1.50，拉伸强度为0～4.8Mpa，导热率为0.2-1.8W/m〃K，透光率在95％以上，经紫外辐射1002h光衰低于6％，非常适合于LED封装，尤其是大功率LED封装。

CN102838871A涉及一种硅胶组合物、其制备方法及应用其制备的绝缘制品。硅胶组合物，按重量百分比计由50％的组份A和50％的组份B组成，其中，组份A由以下成份组成：甲基乙烯基硅橡胶65％-68％；白炭黑25％-28％；双，二五0.1％；羟基硅油5％-9％；所述B组份为氢氧化铝或氧化铝或氢氧化镁或氧化镁或石英砂或上述任意两种或两种以上物质的混合。如上所述的硅胶组合物的制备方法，先把组份A的各成份按比例投入密炼机进行混炼，一段时间后加入组份B混炼到产品均匀即可。该发明的优点：具有良好的绝缘效果，可广泛用于对绝缘效果要求高的产品，绝缘耐压可以达到4000V。

硅胶的性能优异，应用广泛，但是由于硅胶的生产成本相比较于其他树脂产品比较高，所以其应用受到了较大的限制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种仿硅胶制品材料的制备方法。

一种仿硅胶制品材料的制备方法，其组分包括：20-30份的聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)，48-56份的石蜡油，14-21份的聚丙烯，0.8-3.6份的硅酮母粒，0.5-1.8份的抗氧剂，8-15份的钙粉和0.08-0.36份的双酚硅烷基纳米硼化镍；其制备方案如下：

将聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)，双酚硅烷基纳米硼化镍和硅酮母粒加入到高速混合机中，在搅拌下将石蜡油缓慢加入到混合机中，控制45-90min加入完毕，加完后继续搅拌10-60min，混合均匀后放置120-180min，然后将聚丙烯，抗氧剂，钙粉加入到混合机中，高速混合8-16min，得到混合料；将得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速120-140r/min，进料速度控制160-200r/min，控制温度为185-210℃；完成后将得到的颗粒在60-80℃下干燥5-10h，然后注塑成型即可得到一种仿硅胶制品材料。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍采用改性纳米硼化镍与四[二甲基硅氧烷基]硅烷，二烯丙基双酚经过硅氢加成反应制得。

所述的改性纳米硼化镍制备方法为：

按照质量份数，将100-300份的0.1-1mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡5-10min除氧，并控温到0-10℃，用氮气保护；另外将3.1-4.6份的硼氢化钠和4.5-7.2份的氢氧化钠加入到150-200份的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制120-180min加入完毕，完成后在常温下搅拌1-5h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到50-120份的去离子水中，然后加入0.1-0.5份的偶联剂，加热至70-100℃，搅拌反应120-180min继续搅拌反应20-60min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

按照质量份数，将20-35份的改性纳米硼化镍，1-6份的四[二甲基硅氧烷基]硅烷、2-6份的二烯丙基双酚，200-300份溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到75-90℃，然后将3-7份的含有0.2-0.8份氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应70-100min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的一种双酚硅烷基纳米硼化镍。

其部分反应示意如下式：

所述的抗氧剂为双肉桂酰基硫代双丙酸脂或双硬脂酰基硫代双丙酸脂或二丁基羟基甲苯。

所述的聚丙烯的平均分子量为10万-15万。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的平均粒径为0.01-0.1μm。

所述的钙粉的目数为300-500目。

所述偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

本发明的一种仿硅胶制品材料的制备方法，本发明将聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯和石蜡油在本发明提供的一种双酚硅烷基纳米硼化镍和硅酮母粒共同作用下，在混合机中充油后与聚丙烯，填料以及其他助剂混合均匀后在熔融状态下混炼，双酚硅烷基纳米硼化镍，该种助剂与硅酮母粒配合使用能够有效改善钙粉填料的分散性，使其具有良好的稳定性和非迁移性；并且有效提高材料的熔融速率和变形性，降低黏度改善塑化，防止熔体爆裂，提高材料表面的光滑感、光泽度、触感，使材料在外观上与硅胶制品更加接近；本发明的材料不论从起外观，触感还是从机械性能上都与硅胶制品较为相似，是一种造价低廉，工艺简单的硅胶制品替代产品，非常具有经济价值。

附图说明

图1为实施例2制备的仿硅胶制品材料的傅里叶红外光谱图。

在1612/1500/1447/1377cm-1附近存在苯环的伸缩振动吸收峰，在2962cm-1附近存在碳氢的伸缩吸收峰，说明苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯和石蜡油参与了反应；在3344cm-1附近存在酚羟基的伸缩振动吸收峰，说明双酚硅烷基纳米硼化镍参与了反应；在1026cm-1附近存在硅氧的反对称伸缩吸收峰，在760cm-1附近存在硅碳的伸缩吸收峰，说明硅酮母粒参与了反应；在883/692cm-1附近存在碳酸跟离子的面外弯曲/面内弯曲吸收峰，说明钙粉参与了反应。

具体实施方式

下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：

所述双螺杆挤出机使用实验室级HAAKE Eurolab16台式平行同向双螺杆挤出机，

所述注塑成型设备使用JY-ZS-28小型实验室注塑机。

参照GB/T 1040-2006采用TCS-2000高铁拉力试验机对材料的标准样条进行拉伸性能测试。通过拉伸试验可测得试样的拉伸强度以及断裂伸长率，拉伸速率为100mm/min。

产品外观采用目测法和触摸法。

实施例1

一种仿硅胶制品材料的制备方法，其组分包括：20gSEBS 6151，48g石蜡油，14g聚丙烯，0.8g硅酮母粒，0.5g抗氧剂，8g钙粉和0.08g双酚硅烷基纳米硼化镍；其制备方案如下：

将SEBS 6151，双酚硅烷基纳米硼化镍和硅酮母粒加入到高速混合机中，在搅拌下将石蜡油缓慢加入到混合机中，控制45min加入完毕，加完后继续搅拌10min，混合均匀后放置120min，然后将聚丙烯，抗氧剂，钙粉加入到混合机中，高速混合8min，得到混合料；将得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速120r/min，进料速度控制160r/min，控制温度为185℃；完成后将得到的颗粒在60℃下干燥5h，然后注塑成型即可得到一种仿硅胶制品材料。

将100g的0.1mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡5min除氧，并控温到0℃，用氮气保护；另外将3.1g的硼氢化钠和4.5g的氢氧化钠加入到150g的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制120min加入完毕，完成后在常温下搅拌1h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到50g的去离子水中，然后加入0.1g的乙烯基三甲氧基硅烷，加热至70℃，搅拌反应120-180min继续搅拌反应20min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

将20g的改性纳米硼化镍，1g的四[二甲基硅氧烷基]硅烷、2g的二烯丙基双酚，200g溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到70℃，然后将3g的含有0.2g氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应70min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的双酚硅烷基纳米硼化镍。

所述的抗氧剂为双肉桂酰基硫代双丙酸脂。

所述的聚丙烯的平均分子量为10万。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的平均粒径为0.01μm。

所述的钙粉的目数为300目。

本实验制备的材料样品的拉伸强度为8.37MPa，断裂伸长率为527％；产品触感柔软，表面光滑有光泽，与硅橡胶相似。

实施例2

一种仿硅胶制品材料的制备方法，其组分包括：25gSEBS 6151，52g石蜡油，17g聚丙烯，2.4g硅酮母粒，1.2g抗氧剂，12g钙粉和0.24g双酚硅烷基纳米硼化镍；其制备方案如下：

将SEBS 6151，双酚硅烷基纳米硼化镍和硅酮母粒加入到高速混合机中，在搅拌下将石蜡油缓慢加入到混合机中，控制80min加入完毕，加完后继续搅拌30min，混合均匀后放置150min，然后将聚丙烯，抗氧剂，钙粉加入到混合机中，高速混合10min，得到混合料；将得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速130r/min，进料速度控制180r/min，控制温度为190℃；完成后将得到的颗粒在70℃下干燥8h，然后注塑成型即可得到一种仿硅胶制品材料。

将130g的0.3mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡8min除氧，并控温到5℃，用氮气保护；另外将3.8g的硼氢化钠和5.4g的氢氧化钠加入到180g的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制150min加入完毕，完成后在常温下搅拌3h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到80g的去离子水中，然后加入0.3g的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，加热至80℃，搅拌反应160min继续搅拌反应50min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

将24g的改性纳米硼化镍，4g的四[二甲基硅氧烷基]硅烷、5g的二烯丙基双酚，263g份溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到76℃，然后将5g的含有0.6g氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应120min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的一种双酚硅烷基纳米硼化镍。

所述的抗氧剂为双硬脂酰基硫代双丙酸脂。

所述的聚丙烯的平均分子量为14万。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的平均粒径为0.04μm。

所述的钙粉的目数为400目。

本实验制备的材料样品的拉伸强度为8.69MPa，断裂伸长率为558％；产品触感柔软，表面光滑有光泽，与硅橡胶相似。

实施例3

一种仿硅胶制品材料的制备方法，其组分包括：30gSEBS 6151，56g石蜡油，21g聚丙烯，3.6g硅酮母粒，1.8g抗氧剂，15g钙粉和0.36g双酚硅烷基纳米硼化镍；其制备方案如下：

将SEBS 6151，双酚硅烷基纳米硼化镍和硅酮母粒加入到高速混合机中，在搅拌下将石蜡油缓慢加入到混合机中，控制90min加入完毕，加完后继续搅拌60min，混合均匀后放置180min，然后将聚丙烯，抗氧剂，钙粉加入到混合机中，高速混合16min，得到混合料；将得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速140r/min，进料速度控制200r/min，控制温度为210℃；完成后将得到的颗粒在80℃下干燥10h，然后注塑成型即可得到一种仿硅胶制品材料。

将300g的1mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡10min除氧，并控温到10℃，用氮气保护；另外将4.6g的硼氢化钠和7.2g的氢氧化钠加入到200g的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制180min加入完毕，完成后在常温下搅拌5h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到120g的去离子水中，然后加入0.5g的乙烯基三甲氧基硅烷，加热至100℃，搅拌反应180min继续搅拌反应60min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

将35g的改性纳米硼化镍，6g的四[二甲基硅氧烷基]硅烷、6g的二烯丙基双酚，300份溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到90℃，然后将7g的含有0.8g氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应100min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的一种双酚硅烷基纳米硼化镍。

所述的抗氧剂为二丁基羟基甲苯。

所述的聚丙烯的平均分子量为15万。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的平均粒径为0.1μm。

所述的钙粉的目数为500目。

本实验制备的材料样品的拉伸强度为8.87MPa，断裂伸长率为561％；产品触感柔软，表面光滑有光泽，与硅橡胶相似。

对比例1

一种仿硅胶制品材料的制备方法，其组分包括：20gSEBS 6151，48g石蜡油，14g聚丙烯，0.8g硅酮母粒，0.5g抗氧剂，8g钙粉；其制备方案如下：

将SEBS 6151和硅酮母粒加入到高速混合机中，在搅拌下将石蜡油缓慢加入到混合机中，控制45min加入完毕，加完后继续搅拌10min，混合均匀后放置120min，然后将聚丙烯，抗氧剂，钙粉加入到混合机中，高速混合8min，得到混合料；将得到的混合料加入到双螺杆挤出机中，控制螺杆转速120r/min，进料速度控制160r/min，控制温度为185℃；完成后将得到的颗粒在60℃下干燥5h，然后注塑成型即可得到一种仿硅胶制品材料。

所述的抗氧剂为双肉桂酰基硫代双丙酸脂。

所述的聚丙烯的平均分子量为10万。

所述的钙粉的目数为300目。

本实验制备的材料样品的拉伸强度为5.72MPa，断裂伸长率为442％；产品触感柔软，表面较为暗淡，缺乏光滑性。

对比例2

将100g的0.1mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡5min除氧，并控温到0℃，用氮气保护；另外将3.1g的硼氢化钠和4.5g的氢氧化钠加入到150g的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制120min加入完毕，完成后在常温下搅拌1h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到50g的去离子水中，然后加入0.1g的乙烯基三甲氧基硅烷，加热至70℃，搅拌反应120-180min继续搅拌反应20min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

将20g的改性纳米硼化镍，1g的四[二甲基硅氧烷基]硅烷、200g溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到70℃，然后将3g的含有0.2g氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应70min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的双酚硅烷基纳米硼化镍。

其它同实施例1，

本实验制备的材料样品的拉伸强度为7.61MPa，断裂伸长率为489％；产品触感柔软，产品触感柔软，表面比较暗淡，缺乏光滑性。

对比例3

将100g的0.1mol/L硝酸镍的水溶液加入到反应釜中，用高纯氮气鼓泡5min除氧，并控温到0℃，用氮气保护；另外将3.1g的硼氢化钠和4.5g的氢氧化钠加入到150g的纯水中，混合搅拌均匀后配好的溶液缓慢的加入到反应釜中，控制120min加入完毕，完成后在常温下搅拌1h，然后离心过滤，洗涤干燥后得到硼化镍纳米粒，将得到的硼化镍纳米粒分散到50g的去离子水中，然后加入0.1g的乙烯基三甲氧基硅烷，加热至70℃，搅拌反应120-180min继续搅拌反应20min，冷却至常温，过滤，洗涤，干燥即可得到一种改性纳米硼化镍。

所述的双酚硅烷基纳米硼化镍的制备方法为：

将20g的改性纳米硼化镍，2g的二烯丙基双酚，200g溶剂油加入到反应釜中，氮气保护下加热到70℃，然后将3g的含有0.2g氯铂酸的正丁醇分散液加入到反应釜中，控温反应70min，完成后过滤，烘干，即可得到所述的双酚硅烷基纳米硼化镍。

其它同实施例1，

本实验制备的材料样品的拉伸强度为7.02MPa，断裂伸长率为472％；产品触感柔软，表面非常暗淡，没有光滑感。