阅读说明：本技术 一种硅橡胶海绵及其制备方法 (Silicone rubber sponge and preparation method thereof ) 是由 吴忧 董海亚 马静 胡学军 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种硅橡胶海绵及其制备方法,硅橡胶海绵其原料包括以下质量份的各组分：硅橡胶100份；白炭黑10-50份；结构控制剂0.5-10份；甲基硅油0-100份；发泡剂3-12份；还原铁粉5-10份；铝粉0.5-3份；黄原胶2-5份；氯化钠1-5份；蛭石3-15份；活性炭3-15份；硫化剂1-4份。硅橡胶海绵的制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)混炼：采用多段混炼方法进行混炼,每一段混炼完后进行停放；(3)硫化发泡。本发明中,还原铁粉、铝粉、黄原胶、氯化钠、蛭石、活性炭搭配合理,组合在一起后,可以吸收空气中的水分进行放热,可以使得海绵中间具有一定的温度,促进海绵的均匀发泡,可以明显的降低海绵的表观密度,海绵整体孔隙均匀度更好。(The invention discloses a silicone rubber sponge and a preparation method thereof, wherein the silicone rubber sponge comprises the following components in parts by mass: 100 parts of silicon rubber; 10-50 parts of white carbon black; 0.5-10 parts of a structure control agent; 0-100 parts of methyl silicone oil; 3-12 parts of a foaming agent; 5-10 parts of reduced iron powder; 0.5-3 parts of aluminum powder; 2-5 parts of xanthan gum; 1-5 parts of sodium chloride; 3-15 parts of vermiculite; 3-15 parts of activated carbon; 1-4 parts of a vulcanizing agent. The preparation method of the silicone rubber sponge comprises the following steps: (1) weighing raw materials; (2) mixing: mixing by adopting a multi-section mixing method, and standing after each section is mixed; (3) and (4) vulcanizing and foaming. According to the sponge, the reduced iron powder, the aluminum powder, the xanthan gum, the sodium chloride, the vermiculite and the activated carbon are reasonably matched, and after the reduced iron powder, the aluminum powder, the xanthan gum, the sodium chloride, the vermiculite and the activated carbon are combined together, moisture in air can be absorbed for heat release, a certain temperature can be kept in the middle of the sponge, the sponge is promoted to be uniformly foamed, the apparent density of the sponge can be obviously reduced, and the uniformity of the whole pores of the sponge is better.)

一种硅橡胶海绵及其制备方法

技术领域

本发明属于橡胶海绵材料领域技术，尤其涉及一种硅橡胶海绵及其制备方法。

背景技术

海绵是一种广泛使用的多孔低密度材料，其具有保温、隔热、吸音、减震、阻燃、防静电、透气性能好等特性，广泛的用于各行各业。

硅橡胶海绵将有机硅弹性体的性能和多孔材料的性能结合于一身，不仅具有硅橡胶优异的耐高低温性能、耐老化性能、良好的绝缘性能、生理惰性以及化学稳定性等特征，同时，还兼具多孔材料的隔音隔热、轻质、吸收冲击载荷、密封等性能。因为其优异的综合性能以及其他弹性体无法取代的性能，在新能源、电子、轨道，尤其是国防领域具有较好的应用前景。硅橡胶一般通过添加白炭黑作为补强剂，且发泡后密度降低，导致其导热性能下降，在发泡过程中，设备或者模具两边的热量无法完整的传递到海绵中间，导致海绵内部受热与海绵两边不一致，进而影响海绵的密度均匀性，同时因热量无法到达中间，海绵发泡厚度受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种硅橡胶海绵及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种硅橡胶海绵，其原料包括以下质量份的各组分：

还原铁粉、铝粉、黄原胶、氯化钠、蛭石、活性炭搭配合理，组合在一起后，可以吸收空气中的水分进行放热，可以使得海绵中间具有一定的温度，促进海绵的均匀发泡。进一步的，还原铁粉和铝粉还具有良好的导热效果，能够较好的将设备或模具上的热量传导到海绵中间部分；蛭石可以将反应过程中的水分吸收进来，促进与还原铁粉、铝粉的反应，同时还具有较好的保温效果，可以将热量保持在海绵中间；黄原胶可以有效的吸收空气中的水分，也进一步的促进了各材料与水分反应生成热量。

优选的，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶中的一种或几种。

优选的，所述白炭黑为沉淀法白炭黑、气相法白炭黑中的一种或两种的组合。

优选的，所述结构控制剂为羟基硅油或苯基硅二醇。

优选的，所述发泡剂为偶氮类、苯磺酰肼、脲基类发泡剂中的一种或几种；所述硫化剂为双二五硫化剂、双二四硫化剂中的一种或几种。

优选的，所述还原铁粉的粒径小于320目；所述铝粉的粒径小于100目；所述蛭石的粒径小于50目；所述活性炭的粒径小于320目。

优选的，所述硅橡胶海绵的原料还包括：0-100份的甲基硅油。

作为一个总的发明构思，本发明还提供了一种硅橡胶海绵的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取原料；

(2)混炼：采用多段混炼方法进行混炼，每一段混炼完后进行停放；

(3)硫化发泡。

上述制备方法中，优选的，所述步骤(2)具体包括以下步骤：

①一段混炼：一段混炼采用开炼机混炼或采用开炼机与真空密炼机配合混炼；

一段混炼采用开炼机混炼时，投料顺序为：硅橡胶→占白炭黑总质量30-70％的白炭黑→结构控制剂→剩余部分白炭黑→甲基硅油→还原铁粉、铝粉、氯化钠、蛭石、活性炭、黄原胶→发泡剂、硫化剂，混炼后，将所得胶料薄通下片后，密封停放1-7天，停放环境温度小于37℃；

一段混炼采用开炼机与真空密炼机配合混炼时，首先采用真空密炼机混炼，投料顺序为：硅橡胶→占白炭黑总质量30-70％的白炭黑→结构控制剂→剩余部分白炭黑→甲基硅油→氯化钠、蛭石、活性炭、黄原胶，然后采用开炼机混炼，并在开炼机中加入发泡剂、还原铁粉、铝粉、硫化剂，辊温＜60℃；

②二段混炼：将经过步骤①处理后得到的胶料薄通，打三角包，出片，密封停放1-7天，停放环境温度小于37℃。

在必要情况下，还可进行三段混炼。

优选的，所述步骤(3)中，采用模压法硫化发泡或非模压硫化发泡。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过加入还原铁粉、氯化钠、蛭石、活性炭、黄原胶、铝粉，可以明显降低海绵的表观密度，使海绵整体孔隙均匀度更好。

2、本发明制备得到的硅橡胶海绵其密度相对传统配方更加均匀，厚度也稍有增加。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

对比例1-2以及实施例1-实施例4：

对比例1-2以及实施例1-4中硅橡胶海绵原料的配比如表1所示：

表1硅橡胶海绵原料的配比表(按质量份计)

材料名称	对比例1	对比例2	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
							硅橡胶110-2	100	100	100	100	100	100
白炭黑ZQ356	20	20	20	20	20	20
							羟基硅油209	3	3	3	3	3	3
201甲基硅油	15	15	15	15	15	15
							发泡剂AC	2	2	1	3	3	2
发泡剂OBSH	4	4	2	6	6	4
							还原铁粉	0	9	9	9	9	4.5
氯化钠	0	4	4	4	4	2
							蛭石	0	6	6	6	6	3
黄原胶	5	0	5	5	5	2.5
							铝粉	3	0	3	3	3	1.5
活性炭	0	3	3	3	3	1.5
							双二五硫化剂	0.5	0.5	0.5	0.5	1	0.5

上述配比表中还原铁粉的粒径为400目以下；蛭石的粒径为60目以下；铝粉的粒径为320目以下；活性炭的粒径为400目以下。

硅橡胶海绵的制备方法包括以下步骤：

(1)称取原料：按照表1中的配比精确称取各原料；

(2)混炼：

①一段混炼：一段混炼采用开炼机混炼，投料顺序为：硅橡胶→占白炭黑总质量40％的白炭黑→羟基硅油→剩余部分白炭黑→甲基硅油→还原铁粉、铝粉、氯化钠、蛭石、活性炭、黄原胶→发泡剂、硫化剂，混炼后，将所得胶料薄通下片后，密封停放2天，停放环境温度小于37℃；

②二段混炼：将经过步骤①处理后得到的胶料薄通，打三角包，出片，密封停放2天，停放环境温度小于37℃。

(3)硫化发泡：采用模压法进行硫化发泡，将胶料制备成所需片材后，精确称重，置于160℃平板中硫化发泡20分钟。

对比例1-2以及实施例1-4中的原料通过上述方法制备得到的胶料以及硅橡胶海绵的性能检测数据如表2所示：

表2胶料以及硅橡胶海绵的性能检测数据

由表2可知，从对比例1-2及实施例1-4可以看出，还原铁粉、氯化钠、蛭石、活性炭、黄原胶、铝粉的加入可以明显的降低海绵的表观密度，海绵整体孔隙均匀度更好。当降低该组合用量时，海绵表观密度随之上升，且海绵整体孔隙均匀度会变差。另外，通过调整发泡剂及硫化剂的量也可以有效调整海绵的表观密度，但对海绵整体密实均匀度无效果。