一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，包括步骤1：将100质量份乙烯基硅油、30～50质量份白炭黑、5～10质量份白炭黑处理剂、1～3.5质量份水加入到捏合机内，并在100～130℃下回流热处理1～3个小时，再升温至120～190℃，真空

【技术实现步骤摘要】
一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及加成型硅橡胶
，尤其涉及一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法。

技术介绍

[0002]加成型硅橡胶是一种无毒无味、具有优良耐候性和电绝缘性的有机硅材料，是近年来发展较快的高档有机硅品种之一，目前已经越来越广泛地应用于食品和婴儿护理、医疗、电子电器、电力、机械、汽车、建筑等行业。
[0003]但是，由于一般加成型硅橡胶挥发份较高，可达到1.5％，如果用于安抚奶嘴和奶瓶奶嘴、计量阀、食品容器及垫片、以及用于医疗技术行业的橡胶类弹性部件等，需要进行二次硫化处理，使得挥发份小于0.35％，才能满足上述领域产品的要求。而免二次硫化加成型液体硅橡胶因挥发份低(≤0.35％)，无需进行二次硫化即可满足要求，且可采用注射成型工艺进行加工，生产工艺得以大大简化，并可广泛实现自动化，因此能确保经济高效、极为快速的大规模生产，而且节省能源以及设备投资。近年来，免二次硫化加成型液体硅橡胶成为硅橡胶研究的热点。
[0004]硅橡胶的挥发份产生主要有几个方面：
[0005](1)硅油中的挥发份，硅油的合成通常是在反应釜中进行的，且硅油的反应是一种平衡反应，反应达到平衡后有接近10～15％的低分子产生，一般通过反应釜脱低工艺除去大部分低分子，最终硅油的挥发份可在1％左右，若是通过刮板蒸发器二次脱低，可使得硅油的挥发份低于0.3％。
[0006](2)基胶制备过程中产生的挥发份，制备基胶的主要物质有硅油、白炭黑、白炭黑处理剂、水、低分子羟基硅油等，这些物质在基胶的制备过程中会发生物理化学反应，产生一定量的挥发性物质，通过真空脱低可除去这个挥发性物质。在基胶制备过程中，需要防止高沸点的挥发性物质的产生，这些高沸点的挥发性物质很难通过真空脱低除去，对降低基胶挥发份十分不利。
[0007](3)硅橡胶配制过程中，加入的其他添加剂也是有一定的挥发性物质。
[0008]根据文献资料，制备低挥发份的液体硅橡胶通常是通过提高温度，提高真空度来实现降低硅橡胶挥发份的目的。一般的制备方法是在基胶制备的过程中，同时除去硅油中的挥发份以及产生的其他挥发性物质，这样是很难达到降低挥发份的目的，若是一味的提高温度除去所有挥发份，会产生很多不利影响。
[0009]2019年10月在2019中国国际医疗器械博览会与中国国际医疗器械设计与制造技术(秋季)展览会(CMEF&ICMDAutumn)上，瓦克推出新的5040系列产品。该系列液体硅橡胶固化后的VOC重量百分比非常低，可萃取和可迁移性物质含量也极低。因此，采用5040制成的产品无需经过二次硫化处理，就能满足医疗、食品和婴儿护理等敏感应用方面的严格法规要求，同时还具有非常出色的机械性能。国内未见其相关专利技术专利。
[0010]中国专利技术专利CN109535732A公开了一种婴童用加成型液体硅橡胶及其制备方法和婴童用加成型液体硅橡胶制品。该专利技术的制备方法是通过二段温度真空热处理制备低挥发份的硅橡胶，即130℃～190℃下进行第一真空热处理，再在190℃～220℃下进行第二真空热处理。中国专利技术专利CN201210103977.7公开了一种低挥发份室温硫化甲基硅橡胶的制备方法，该专利技术制取低挥发份室温硫化甲基硅橡胶的主要方法是提高温度至230～235℃。
[0011]上述制备低挥发份硅橡胶主要是通过提高温度的方法来实现，但是这种方法因温度太高对设备的要求很高，而且200℃以上的高温对硅橡胶的耐黄变性能有不利影响，且有产生凝胶化的风险。

技术实现思路

[0012]本专利技术的主要目的在于提供一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，采用挥发份较低的硅油为基础聚合物及特殊的基胶热处理工艺，能够解决现有技术中纯粹靠提高温度来实现降低挥发份，从而导致的其他不利影响。
[0013]本专利技术采取的技术方案为：
[0014]一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1：将100质量份乙烯基硅油、30～50质量份白炭黑、5～10质量份白炭黑处理剂、1～3.5质量份水加入到捏合机内，并在100～130℃下回流热处理1～3个小时，再升温至120～190℃，真空
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0.09～
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0.1MPa下抽真空3～7小时，冷却后研磨制得基胶；
[0016]步骤2：取100质量份步骤1基胶，加入1～50质量份乙烯基硅油稀释，再加0.1～1质量份铂金催化剂，常温混合，制得A料；
[0017]步骤3：取100质量份步骤1基胶，加入1～50质量份乙烯基硅油稀释，再加入1～10质量份的交联剂，0.01～0.1质量份的抑制剂，常温混合，制得B料；
[0018]步骤4：将A料和B料，按照质量比为1:1混合，在100～200℃下固化0.1～1小时，制得液体硅橡胶。
[0019]步骤1中水的目的是水解处理剂，水的加入量为1～5质量份，优选1～3质量份，水加入量太少，硅氮烷水解不充分，太多会影响基胶的挥发份。
[0020]步骤1中回流热处理温度为100～130℃，如果回流温度太高，热处理产生的物理化学反应会产生高沸点的挥发性物质，极大的影响基胶的挥发份。回流温度的控制可通过调整搅拌转速、调整冷却水大小、添加硅油来实现。
[0021]步骤1中真空脱低温度为120～190℃，真空脱低起始温度不能过高，过高会对降低基胶挥发份不利。真空脱低温度的控制可通过调整搅拌转速、调整冷却水大小、添加硅油来实现。
[0022]步骤1中真空脱低的真空度为
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0.09～
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0.1MPa，真空度低于
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0.09MPa，低分子很难完全除去，对基胶的挥发份影响很大。
[0023]乙烯基硅油为单一粘度的乙烯基硅油或者不同粘度乙烯基硅油的混合物。乙烯基硅油在25℃下的粘度为1000～150000mPas，200℃烘烤3小时条件下，挥发份小于0.3％。
[0024]白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑。其中气相法白炭黑的比表面积为200～400m2/g。
[0025]白炭黑处理剂为有机硅化合物处理剂，包括但不限于有机硅氮烷和有机硅氧烷：
六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷。处理剂的目的是做白炭黑的疏水性处理。
[0026]铂金催化剂是氯铂酸四甲基二硅氧烷络合物。铂金催化剂的目的是促进硅氢与硅乙烯基的加成反应。铂金催化剂的浓度为2000～5000PPm。
[0027]交联剂为至少含有两个Si
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H键的有机聚硅氧烷。交联剂的挥发份应小于3％，最优小于1％。
[0028]抑制剂为炔醇类抑制剂，炔醇类抑制剂为1
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乙炔基
‑1‑
环己醇、2
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甲基
‑3‑
丁炔醇、3,5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将100质量份乙烯基硅油、30～50质量份白炭黑、5～10质量份白炭黑处理剂、1～3.5质量份水加入到捏合机内，并在100～130℃下回流热处理1～3个小时，再升温至120～190℃、真空
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0.09～
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0.1MPa下抽真空3～7小时，冷却后研磨制得基胶；步骤2：取100质量份步骤1所述基胶，加入1～50质量份步骤1所述乙烯基硅油稀释，再加0.1～1质量份铂金催化剂，常温混合，制得A料；步骤3：取100质量份步骤1所述基胶，加入1～50质量份步骤1所述乙烯基硅油稀释，再加入1～10质量份的交联剂，0.01～0.1质量份的抑制剂，常温混合，制得B料；步骤4：将所述A料和所述B料，按照质量比为1:1混合，在100～200℃下固化0.1～1小时，制得液体硅橡胶。2.根据权利要求1所述免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述乙烯基硅油为单一粘度的乙烯基硅油或者不同粘度乙烯基硅油的混合物。3.根据权利要求2所述免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述乙烯基硅油在25℃下的粘度为1000～150000mPas，所述乙烯基硅油的挥发份小于0.3％。4.根据权利要求1所述免二次硫化加成型液体硅橡胶的制备方法，其特征在于：所述白炭黑包含气相法白炭黑和沉淀法白炭黑，所述气相法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦民，陶武平，刘文郁，
申请(专利权)人：浙江森日有机硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：