專利名稱：：一種硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及橡膠及其制備方法，具體地說是硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：硅橡膠是以聚硅氧烷為主鏈的彈性體，具有優(yōu)異的耐熱、耐候、耐老化性和電氣性能，在航空航天、電子電氣工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但硅橡膠機(jī)械性強(qiáng)度低，耐水性差。高密度聚乙烯通常可以改進(jìn)材料的機(jī)械強(qiáng)度性，例如拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度。因此，應(yīng)用高密度聚乙對硅橡膠進(jìn)行共混改性，可制備出兼具有高彈性和高強(qiáng)度的共混膠料。但由于高密度聚乙烯流動特性差，加入量較少時材料的相對伸長率高但強(qiáng)度低，而加入量較高時，膠料聚合困難，粘度明顯增大，由此給產(chǎn)品加工帶來不便。如薄型硅膠板、電器配件、架空輸電線路用的絕緣子等產(chǎn)品，通常需要連續(xù)、快速批量生產(chǎn)，而膠料粘度大，則會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。另外，現(xiàn)有并用膠的其他性能也有待于進(jìn)一步提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是要提供一種性能更優(yōu)良、且制備方法簡單、制造成本低廉的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所提供的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，是由包括有以下重量份比的原料制成硅橡膠55-75份，高密度聚乙烯25-40份，硅烷偶聯(lián)劑3_8份，白碳黑30_40份，增塑劑30-40份，硫化劑2.0-10.0份。硅橡膠可選用甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠等其中優(yōu)選甲基乙烯基硅橡膠。硅烷偶聯(lián)劑可選用市售的A-150、A-151、A-171、A-172、A-1100、A-187、A-174、A-1891、A-189、A-1120、、KH-550、KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-792、KBM-602等產(chǎn)品。其中優(yōu)選A-150。高密度聚乙烯可選擇密度在0.910.965g/cm3的聚乙烯。增塑劑可選用鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異辛酯以及己二酸丙二醇聚酯。其中以鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯為優(yōu)選。硫化劑可選用市售的硅膠硫化劑，其中優(yōu)選過氧化二異丙苯或三烯丙基異三聚氰酸酯或過氧化二異丙苯與三烯丙基異三聚氰酸酯的混合物。在本發(fā)明所提供的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，在其配方中還可添加硅油2-8份；硅膠專用脫模劑2-5份。本發(fā)明更為優(yōu)選的原料配方為甲基乙烯基硅橡膠60-65份，高密度聚乙烯35-40份，A-151硅烷偶聯(lián)劑5-6份，白碳黑30-40份，鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯30-40份，過氧化二異丙苯2.5-3.5份，三烯丙基異三聚氰酸酯3_5份，硅油3_5份。本發(fā)明中的所有原料均可從市場中購得。本發(fā)明所提供的共混膠料可采用以下常規(guī)方法制備(1)室溫下，硅橡膠在雙輥筒煉塑機(jī)包輥，逐步加入經(jīng)過處理的白碳黑和助劑進(jìn)行混煉。混煉均勻后的膠料經(jīng)810次薄通，打卷下片，制備出混煉膠，置于干燥器中備用。(2)在雙輥筒煉塑機(jī)上，150180°C下實(shí)現(xiàn)經(jīng)過干燥的上述混煉膠和高密度聚乙烯的共混復(fù)合。為了簡化本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，降低制造成本，進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明膠料的性能，本發(fā)明在此提供一種新的制備該膠料的方法。該其方法包括以下步驟(a)將所有固體原料分別進(jìn)行粉碎處理，備用；(b)將白碳黑、硅烷偶聯(lián)劑混合，在65_95°C條件下，攪拌5lOmin，制成混合物備用；(c)將密度0.965g/cm3的聚乙烯與2/3量的硫化劑混合，在95_130°C條件下，攪拌5lOmin，制成粥狀膠料；(d)密煉機(jī)溫度控制在150_160°C，將硅橡膠、b步工序所制的混合物、c步工序所制的粥狀膠料裝入密煉機(jī)，加壓、加熱至160-170°C，混煉15-25min，出料待用；(e)等料溫降至65°C以下，加剩余的硫化劑，開煉機(jī)雙輥上薄通6_8次，打卷、下片。本發(fā)明提供的共混膠料的組方，有效改善了高密度聚乙烯的流動性，增強(qiáng)了硅橡膠與高密度聚乙烯的聚合能力，降低了材料并用膠的粘度，提高了并用膠的優(yōu)異性能。其所制備的材料尤其適用于制備薄型硅膠板、電器配件、模壓避雷器、架空輸電線路用的絕緣子、隔離開關(guān)的傘葉等產(chǎn)品。本發(fā)明方法，可有效降低制造成本，并能夠進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明膠料的性能。本發(fā)明的有益效果通過以下試驗(yàn)得到了驗(yàn)證。試驗(yàn)方法(一)力學(xué)性能測試按GB/T528-1998進(jìn)行共混膠的拉伸性能測試，拉伸速度為500mm/min，可以得到共混膠的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率。按GB/T529-1999進(jìn)行共混膠的撕裂試驗(yàn)。試樣制成直角型，在電子萬能試驗(yàn)機(jī)上測試，拉伸速度為500mm/min，得到共混膠的撕裂強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)溫度為(23士2)°C，樣品數(shù)為5個，結(jié)果為其平均值。(二)硬度按GB/T531-1999進(jìn)行硫化橡膠邵氏A硬度試驗(yàn)。采用3層約2.5mm厚的板疊加測量，并在試樣上至少相距6mm的不同位置測量硬度5次，取中位數(shù)。(三)按照GB3512-86測試熱老化性能，在200°C下對試樣進(jìn)行168h(7d)的老化實(shí)驗(yàn)，測量經(jīng)過老化和未經(jīng)老化試樣的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率，并計算試樣的老化系數(shù)，計算方法如下老化系數(shù)(K)一A/Q其中，A為老化試樣的拉伸強(qiáng)度或斷裂伸長率；Q為未老化試樣的拉伸強(qiáng)度或斷裂伸長率。試驗(yàn)結(jié)果詳見表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>依據(jù)表1可以看出，該本發(fā)明提供的并用膠料機(jī)械強(qiáng)度高，耐撕裂，介電性能高、電絕緣性能好。尤其是采用本發(fā)明方法制備的共混膠料其效果更優(yōu)。表1中的門尼黏度為共混未硫化膠料的黏度。從表1可以看出，本發(fā)明所提供的膠料其粘度低，故有利于降低生產(chǎn)能耗及成本，提高生產(chǎn)效率。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1稱取以下原料甲基乙烯基硅橡膠60kg，密度0.965g/cm3的聚乙烯35kg，A_151(乙烯基三乙氧基硅烷)硅烷偶聯(lián)劑5kg，白碳黑30kg，鄰苯二甲酸二辛酯30kg，過氧化二異丙苯硫化劑2.5kg和三烯丙基異三聚氰酸酯3kg，硅油3kg。以上材料均從化工市場購得。(a)將所有固體原料分別進(jìn)行粉碎處理，備用；(b)將白碳黑、硅烷偶聯(lián)劑混合，在65°C條件下，攪拌5min，制成混合物備用；(c)將聚乙烯與3.7kg的硫化劑混合，在95°C條件下，攪拌5min，制成粥狀膠料；(d)密煉機(jī)溫度控制在160°C，將硅橡膠、b步工序所制的混合物、c步工序所制的粥狀膠料、硅油裝入密煉機(jī)，加壓、加熱至160-170°C，混煉15min，出料待用；(e)等料溫降至65°C以下，加入剩余的1.2kg硫化劑，開煉機(jī)雙輥上薄通8次，打卷、下片。實(shí)施例2甲基硅橡膠75kg，密度為0.935g/cm3的聚乙烯25kg，A_171硅烷偶聯(lián)劑8kg，白碳黑(Si02-928)30kg，增塑劑(鄰苯二甲酸二丁酯)40kg，過氧化二異丙苯硫化劑4.5kg。制備方法(a)將所有固體原料分別進(jìn)行粉碎處理，備用；(b)將白碳黑、硅烷偶聯(lián)劑混合，在90°C條件下，攪拌lOmin，制成混合物備用；(c)將聚乙烯與2.9kg的硫化劑混合，在130°C條件下，攪拌lOmin，制成粥狀膠料；(d)密煉機(jī)溫度控制在150°C，將硅橡膠、b步工序所制的混合物、c步工序所制的粥狀膠料裝入密煉機(jī)，加壓、加熱至170°C，混煉25min，出料待用；(e)等料溫降至65°C以下，加入剩余的硫化劑，開煉機(jī)雙輥上薄通6次，打卷、下片。實(shí)施例3甲基苯基乙烯基硅橡膠65kg，密度為0.925g/cm3的聚乙烯25kg，硅烷偶聯(lián)劑KH-560硅烷偶聯(lián)劑4.Okg,白碳黑35kg，鄰苯二甲酸二異癸酯增塑劑35kg，三烯丙基異三聚氰酸酯硫化劑6kg，硅油2kg，硅膠專用脫模劑2kg。制備方法室溫下，甲基苯基乙烯基硅橡膠在雙輥筒煉塑機(jī)的包輥，逐步加入經(jīng)過處理的白碳黑和助劑、硅油進(jìn)行混煉?；鞜捄蟮哪z料放置24h后再加入硫化劑，混煉均勻后的膠料經(jīng)810次薄通，打卷下片，于平板硫化機(jī)上進(jìn)行一段硫化。一段硫化溫度定為150°C，硫化壓力為4MPa，硫化時間為lOmin。為了除去殘留在改性硅橡膠中的硫化劑及其分解產(chǎn)物，在烘箱中進(jìn)行進(jìn)行二段硫化，二段硫化溫度為200°C，時間為2小時。制備出混煉膠，置于干燥器中備用。(2)在雙輥筒煉塑機(jī)上，150180°C下實(shí)現(xiàn)經(jīng)過干燥的上述混煉膠和高密度聚乙烯的共混復(fù)合。對比實(shí)施例甲基苯基乙烯基硅橡膠60kg，密度為0.925g/cm3的聚乙烯35kg，促進(jìn)劑DM0.5kg，促進(jìn)劑TMTD2kg,SiO220kg。制備方法參照實(shí)施例3(1)室溫下，甲基苯基乙烯基硅橡膠在雙輥筒煉塑機(jī)包輥，逐步加入經(jīng)過處理的SiO2和助劑進(jìn)行混煉?；鞜捑鶆蚝蟮哪z料經(jīng)810次薄通，打卷下片，制備出混煉膠，置于干燥器中備用。(2)在雙輥筒煉塑機(jī)上，150°C下實(shí)現(xiàn)經(jīng)過干燥的上述混煉膠和高密度聚乙烯的共混復(fù)合.權(quán)利要求一種硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，其特征在于它由包括有以下重量份比的原料制成硅橡膠55-75份，高密度聚乙烯25-40，硅烷偶聯(lián)劑3-8份，白碳黑30-40，增塑劑30-40，硫化劑2.0-10份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，其特征在于它還含有以下重量份比的原料硅油2-8份。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，其特征在于它還含有以下重量份比的原料硅膠專用脫模劑2-5份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，其特征在于所述的硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠，硅烷偶聯(lián)劑為A-151。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，其特征在于它由包括有以下重量份比的原料制成甲基乙烯基硅橡膠60-65份，高密度聚乙烯35-40份，A-151硅烷偶聯(lián)劑5-6份，白碳黑30-40份，鄰苯二甲酸酯類增塑劑30-40份，硫化劑過氧化二異丙苯硫化劑2.5-3.5份和三烯丙基異三聚氰酸酯3-5份，硅油3-5份。6.一種硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(a)將所有固體原料分別進(jìn)行粉碎處理，備用；(b)將白碳黑、硅烷偶聯(lián)劑混合，在65-95°C條件下，攪拌5lOmin，制成混合物備用；(c)將高密度聚乙烯與2/3量的硫化劑混合，在95-130°C條件下，攪拌5lOmin，制成粥狀膠料；(d)密煉機(jī)溫度控制在150-160°C，將硅橡膠、b步工序所制的混合物、c步工序所制的粥狀膠料裝入密煉機(jī)，加壓、加熱至160-170°C，混煉15-25min，出料待用；(e)等料溫降至65°C以下，加剩余的硫化劑，開煉機(jī)雙輥上薄通6-8次，打卷、下片。全文摘要本發(fā)明涉及一種硅橡膠與高密度聚乙烯的共混膠料，由包括有以下重量份比的原料制成硅橡膠55-75份，高密度聚乙烯25-40，硅烷偶聯(lián)劑3-8份，白炭黑30-40，增塑劑30-40，硫化劑2.0-10份。本發(fā)明提供的共混膠料的組方，有效改善了高密度聚乙烯的流動性，增強(qiáng)了硅橡膠與高密度聚乙烯的聚合能力，降低了材料并用膠的粘度，提高了并用膠的優(yōu)異性能。其所制備的材料尤其適用于制備薄型硅膠板、電器配件、模壓避雷器、架空輸電線路用的絕緣子、隔離開關(guān)的傘葉等產(chǎn)品。本發(fā)明方法，可有效降低制造成本，并能夠進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明膠料的性能。文檔編號C08K5/12GK101824223SQ20101014480公開日2010年9月8日申請日期2010年4月13日優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日發(fā)明者仝國磊申請人:仝國磊