阅读说明：本技术 一种液体硅橡胶及其制备方法 (Liquid silicone rubber and preparation method thereof ) 是由 李书兵 陈泽雨 孙刚 李岩松 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种液体硅橡胶及其制备方法,按重量份计由以下原料组分混合制成：α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷100份,甲基苯基含氢硅油1-5份,侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷5-20份,气相二氧化硅20-40份,加工助剂1-2份,催化剂0.5-1份,抑制剂0.01-0.1份。相比于常规加成型液体硅橡胶,通过引入含氟基团,赋予本发明液体硅橡胶具备良好的耐油性、耐腐蚀性和耐低温性能；通过引入苯基,赋予本发明液体硅橡胶良好的高低温、阻尼、耐辐射性能、生理惰性、电学性能和光学性能；乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷与甲基苯基含氢硅油在铂金催化剂的作用下,通过硅氢加成反应交联固化,形成具备复合性能的材料,使得本发明液体硅橡胶具备更宽的应用领域。(The invention provides liquid silicone rubber and a preparation method thereof, wherein the liquid silicone rubber is prepared by mixing α, 100 parts of omega-divinyl polymethyl trifluoropropyl siloxane, 1-5 parts of methylphenyl hydrogen-containing silicone oil, 5-20 parts of side-chain vinyl copolymerized methyl vinyl trifluoropropyl siloxane, 20-40 parts of fumed silica, 1-2 parts of processing aid, 0.5-1 part of catalyst and 0.01-0.1 part of inhibitor.)

一种液体硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及硅橡胶领域，具体涉及一种液体硅橡胶及其制备方法。

背景技术

近年来，新能源汽车呈爆发式增长，硅橡胶在汽车中主要应用于密封、减震、胶管、填充灌封和涂层等特殊部件，随着汽车行业向着轻量化、绿色化、智慧化、共享化的方向发展，硅橡胶在汽车中的应用将进一步增加，尤其以液体硅橡胶增加最为明显。但是常规液体硅橡胶存在耐油、耐溶剂性能差、透光性能难以满足需求等问题。

含氟材料由于具有耐化学腐蚀、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等许多优异的使用性能，广泛地应用在宇航、火箭、导弹、原子能、航空等尖端科学技术和军事工业、化工、机械、电子电器、纺织、交通运输、建筑、医疗卫生及生活用具等方面，并发挥着极其重要的作用。

三氟丙基中F原子有较大的吸电子效应，加上C-F键的键长较短，能对C-C键形成较好的屏蔽作用，大大提高橡胶耐油、耐溶剂性能，使其在高温下具有耐航空燃油、液压油、石油系列及化学试剂等介质的性能，是一种在－68℃～232℃下耐非极性介质良好的弹性体，液体氟硅橡胶主要应用在汽车制造和航空工业，目前液体氟硅橡胶的应用进一步扩展到消费性商品和医疗保健方面，但是常规的液体氟硅橡胶透明度低，难以在高透光要求的领域使用。将苯基引入至硅橡胶中，可以使其具备良好的高低温、阻尼、耐辐射性能、生理惰性、电学性能和高折光率。

本发明将含氟硅氧烷和含苯基硅氧烷通过硅氢加成反应交联固化，制备得到能够耐油、耐高低温并且具备高折光率的有机硅橡胶材料。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种液体硅橡胶及其制备方法，其采用α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷和甲基苯基含氢硅油为基料，添加气相二氧化硅、加工助剂和偶联剂，在铂催化剂的作用下交联固化，制备得到能够耐油、耐高低温并且具备高折光率的有机硅橡胶材料。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷100份，甲基苯基含氢硅油1-5份，侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷5-20份，气相二氧化硅20-40份，加工助剂1-2份，催化剂0.5-1份，抑制剂0.01-0.1份。

α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷粘度为2000mPa.s～20000mPa.s，氟含量为10％-100％；

甲基苯基含氢硅油粘度为20mPa.s～500mPa.s；

侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷粘度为1000～10000mPa.s；

体系内乙烯基含量与硅氢键含量摩尔比1:1.1～1.5；

所述的气相二氧化硅比表面积为200-400m²/g；

所述的加工助剂为六甲基二硅氮烷；

催化剂为铂催化剂，氯铂酸-异丙醇络合物、氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物中的任意一种或其组合，铂含量2000-5000ppm。

所述的抑制剂为乙炔醇或者丙炔醇。

一种液体硅橡胶的制备方法，包括步骤如下：

(1)制备基胶：将α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷、气相法白炭黑、加工助剂加入到捏合机中进行混炼，10-60℃条件混炼1-2h，升温至100-150℃混炼2-3h，升温至150-180℃在真空度为-0.1～-0.05MPa条件下混炼1-2h，加入侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷稀释，冷却出胶得到基胶；

(2)制备组分A：将基胶和催化剂加入到捏合中混合均匀；

(3)制备组分B：将基胶、甲基苯基含氢硅油、抑制剂加入捏合中混合均匀；

(4)组分A、B按照质量比1:1的比例混合，真空脱泡后制得液体硅橡胶。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

①通过引入含氟基团，相比于常用无氟液体硅橡胶，本发明液体硅橡胶具备良好的耐油性、耐腐蚀性和耐高温性能；

②通过引入苯基，能够赋予本发明液体硅橡胶良好的高低温、阻尼、耐辐射性能、生理惰性、电学性能和光学性能；

③乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷与甲基苯基含氢硅油在铂金催化剂的作用下，通过硅氢加成反应交联固化，形成具备复合性能的材料，使得本发明液体硅橡胶具备更宽的应用领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

实施例1

液体硅橡胶配方：按重量份计由以下原料组分组成：α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷100g，甲基苯基含氢硅油5g，侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷10g，气相二氧化硅30g，加工助剂1g，催化剂1g，抑制剂0.1g。

α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷粘度为4000mPa.s，氟含量30％。

甲基苯基含氢硅油粘度为150mPa.s。

体系内乙烯基含量与硅氢键含量摩尔比为1:1.1。

气相二氧化硅比表面积为300m²/g。

加工助剂六甲基二硅氮烷。

催化剂为氯铂酸-异丙醇络合物，铂含量3000ppm。

抑制剂为乙炔醇。

制备方法步骤如下：

(1)制备基胶：将100gα,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷、30g气相法白炭黑、1g六甲基二硅氮烷加入到捏合机中进行混炼，30℃条件混炼1h，升温至100℃混炼2h，升温至160℃在真空度为-0.08MPa条件下混炼1h，加入10g侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷稀释，冷却出胶得到基胶；

(2)制备组分A：将一半基胶和1g催化剂加入到捏合中混合均匀；

(3)制备组分B：将另一半基胶、5g甲基苯基含氢硅油、0.1g抑制剂加入捏合中混合均匀；

(4)组分A、B按照质量比1:1的比例混合，真空脱泡15分钟，即制得液体硅橡胶。

实施例2

液体硅橡胶配方：按重量份计由以下原料组分组成：α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷100g，甲基苯基含氢硅油2g，侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷20g，气相二氧化硅40g，加工助剂2g，催化剂0.7g，抑制剂0.07g。

α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷粘度为6000mPa.s，氟含量50％。

甲基苯基含氢硅油粘度为100mPa.s。

所述体系内乙烯基含量与硅氢键含量摩尔比为1:1.2。

气相二氧化硅比表面积为200m²/g。

加工助剂六甲基二硅氮烷。

催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物，铂含量3000ppm。

抑制剂为乙炔醇。

制备方法步骤如下：

(1)制备基胶：将100gα,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷、40g气相法白炭黑、2g六甲基二硅氮烷加入到捏合机中进行混炼，30℃条件混炼1.5h，升温至120℃混炼3h，升温至180℃在真空度为-0.07MPa条件下混炼2h，加入20g侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷稀释，冷却出胶得到基胶；

(2)制备组分A：将一半基胶和0.7g催化剂加入到捏合中混合均匀；

(3)制备组分B：将另一半基胶、2g甲基苯基含氢硅油、0.07g抑制剂加入捏合中混合均匀；

(4)组分A、B按照质量比1:1的比例混合，真空脱泡15分钟，即制得液体硅橡胶。

实施例3

液体硅橡胶配方：按重量份计由以下原料组分组成：α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷100g，甲基苯基含氢硅油1g，侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷5g，气相二氧化硅35g，加工助剂1.8g，催化剂0.5g，抑制剂0.05g。

α,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷粘度为10000mPa.s，氟含量80％。

甲基苯基含氢硅油粘度为100mPa.s。

体系内乙烯基含量与硅氢键含量摩尔比为1:1.3。

气相二氧化硅比表面积为250m²/g。

加工助剂六甲基二硅氮烷。

催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物，铂含量4000ppm。

抑制剂为乙炔醇。

制备方法步骤如下：

(1)制备基胶：将100gα,ω-二乙烯基聚甲基三氟丙基硅氧烷、35g气相法白炭黑、1.8g六甲基二硅氮烷加入到捏合机中进行混炼，30℃条件混炼2h，升温至150℃混炼2.5h，升温至180℃在真空度为-0.075MPa条件下混炼1.5h，加入5g侧链乙烯基共聚甲基乙烯基三氟丙基硅氧烷稀释，冷却出胶得到基胶；

(2)制备组分A：将一半基胶和0.5g催化剂加入到捏合中混合均匀；

(3)制备组分B：将另一半基胶、1g甲基苯基含氢硅油、0.05g抑制剂加入捏合中混合均匀；

(4)组分A、B按照质量比1:1的比例混合，真空脱泡15分钟，即制得液体硅橡胶。

对比例1

液体硅橡胶配方：按重量份计由以下原料组分组成：α,ω-二乙烯基聚甲基硅氧烷100g，含氢硅油5g，侧链乙烯基硅油10g，气相二氧化硅30g，加工助剂1g，催化剂1g，抑制剂0.1g。

α,ω-二乙烯基聚甲基硅氧烷粘度为4000mPa.s。

含氢硅油粘度为150mPa.s。

体系内乙烯基含量与硅氢键含量摩尔比为1:1.1。

气相二氧化硅比表面积为300m²/g。

加工助剂六甲基二硅氮烷。

催化剂为氯铂酸-异丙醇络合物，铂含量3000ppm。

抑制剂为乙炔醇。

制备方法步骤如下：

(1)制备基胶：将100gα,ω-二乙烯基聚甲基硅氧烷、30g气相法白炭黑、1g六甲基二硅氮烷加入到捏合机中进行混炼，30℃条件混炼1h，升温至100℃混炼2h，升温至160℃在真空度为-0.08MPa条件下混炼1h，加入10g侧链乙烯基硅油稀释，冷却出胶得到基胶；

(2)制备组分A：将一半基胶和1g催化剂加入到捏合中混合均匀；

(3)制备组分B：将另一半基胶、5g含氢硅油、0.1g抑制剂加入捏合中混合均匀；

(4)组分A、B按照质量比1:1的比例混合，真空脱泡15分钟，即制得液体硅橡胶。

将上述液体硅橡胶分别在120℃硫化制片后进行性能检测，结果如下表：

表一 性能对比

由上表可以看到，本发明提供的液体硅橡胶硫化后具有优异的耐油和透光性能，可以应用于新能源汽车、飞机密封件及其它对材料耐油、透光性能有特殊要求的领域。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。