【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子聚合物材料，具体涉及一种耐高温绝缘橡胶材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近几十年来，橡胶材料及其制品得到蓬勃发展，它正迅速代替钢材、金属、水泥及木材等材料被广泛应用于汽车部件、电线电缆、电子器件等领域。其中，三元乙丙橡胶因其具有优异的电绝缘性能、耐化学腐蚀性、低密度和高填充性受到广泛应用。但常规的三元乙丙橡胶其耐热性及耐老化性能不足，在高温或低温下容易发生龟裂、变形或老化，限制了其应用。另外，三元乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，虽然能够保持良好的柔顺性，但与无机填料的相容性及结合力较弱，导致补强效果不佳。
2、专利cn 104004274 a公开了一种耐高温耐老化绝缘橡胶材料，采用epdm301和热塑性聚酯弹性体为主料，以改性煤系煅烧高岭土为辅料，加强橡胶的交联程度，使橡胶分子紧密连接，还提高耐热和抗老化性能，又采用硫化剂dcp和助交联剂taic配合使用，进一步增大交联密度。专利cn 108250516 a公开了一种耐高温电力绝缘橡胶材料，通过加入丁苯橡胶、三元乙丙橡胶，改善了基料与辅料以及外加助剂的相容性，解决了现如今单一三元乙丙橡胶相容性、粘性差的缺陷导致制备工艺困难繁琐，生产成本高的问题。专利cn108976623a公开了一种超高绝缘、耐高温橡胶材料，使用三元乙丙橡胶和氯化聚乙烯组合后，能显著提升体系的相容性；使用凹凸棒土、硅微粉作为主要的补强成分，不仅能提升橡胶的强度、耐磨性，而且对橡胶的阻燃性及绝缘性具有显著的提升。
3、上述现有技术虽然能够在一定程度上改善橡胶基体与填
技术实现思路
1、为进一步提高三元乙丙绝缘橡胶材料的耐高温性及耐老化性，并维持较高的力学性能，本专利技术的目的在于提供一种耐高温绝缘橡胶材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术目的通过以下技术方案实现：
3、一种耐高温绝缘橡胶材料，按重量份计，包括如下组分：
4、三元乙丙橡胶(epdm)80～120份，有机硅改性pvc(聚氯乙烯)50～80份，氯化聚乙烯(cpe)20～40份，填料10～40份，硫化剂1～5份，助剂0～10份；
5、所述有机硅改性pvc通过如下方法制备得到：
6、(1)将端含氢聚硅氧烷与α,ω-二烯烃加入到甲苯溶剂中搅拌溶解均匀，惰性气氛保护下升温至65～100℃，滴加氯铂酸催化剂溶液搅拌反应至活性氢反应完全，得到烯烃封端聚硅氧烷溶液；
7、(2)将pvc加入到甲苯溶剂中加热搅拌溶解均匀，然后加入步骤(1)所得烯烃封端聚硅氧烷溶液和引发剂，惰性气氛保护及65～100℃温度下保温反应4～12h，真空干燥制粒，得到有机硅改性pvc。
8、上述有机硅改性pvc的制备方法中，所述端含氢聚硅氧烷(cas：70900-21-9)的分子量优选为1000～5000g/mol，其结构式如下式1所示：
9、
10、所述α,ω-二烯烃为c原子数为5～12的α,ω-二烯烃。作为举例如1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,6-庚二烯、1,7-辛二烯、1,8-壬二烯、1,9-癸二烯、1,10-十一碳二烯、1,11-十二碳二烯。或其它具有支链结构的α,ω-二烯烃。
11、所述端含氢硅油与α,ω-二烯烃加入的摩尔比为1:1.5～1.8。上述有机硅改性pvc的制备方法中端含氢硅油与α,ω-二烯烃加入的摩尔比对最终所得橡胶材料的性能影响较为显著。端含氢聚硅氧烷加入比例过高会导致烯烃的封端率降低或烯烃的共聚比例降低，从而导致后续与pvc的共聚活性降低和聚硅氧烷接枝比例降低。α,ω-二烯烃加入比例过高会导致烯烃封端聚硅氧烷聚合度过低或过量二烯烃后续与pvc进行竞争共聚反应，降低了聚硅氧烷链段的接枝效果。以上结果均会导致改善效果的明显降低。
12、所述端含氢聚硅氧烷和α,ω-二烯烃的加入总量为pvc质量的5％～20％。
13、所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯。
14、上述耐高温绝缘橡胶材料组分中，所述填料选自白炭黑、滑石粉、高岭土、炭黑、碳酸钙中的至少一种。
15、所述硫化剂选自过氧化二异丙苯或硫磺。
16、所述助剂选自阻燃剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂中的至少一种。
17、所述阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、磷系阻燃剂中的至少一种；所述稳定剂选自钙锌稳定剂、紫外光稳定剂中的至少一种；所述润滑剂选自硬脂酸、聚乙烯蜡中的至少一种；所述增塑剂选自对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、大豆油中的至少一种。
18、上述耐高温绝缘橡胶材料的制备方法，包括如下制备步骤：
19、首先将有机硅改性pvc与填料加入到混炼机中混炼均匀，再依次加入cpe、epdm、硫化剂和助剂混炼均匀后硫化处理，得到耐高温绝缘橡胶材料。
20、上述耐高温绝缘橡胶材料在电线电缆、电子器件、汽车部件中的应用。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、(1)本专利技术采用有机硅改性pvc对epdm进行改性，可以显著提高橡胶材料与填料的相容性和结合力，显著提高补强效果，同时达到良好的强度和韧性。同时有机硅的引入可以明显改善橡胶材料的耐高温性及耐老化性。
23、(2)本专利技术通过预先将聚硅氧烷采用烯烃封端，然后与pvc共聚反应，可以显著提高聚硅氧烷的接枝效果，进一步显著提高其改善效果。
24、(3)本专利技术采用cpe作为有机硅改性pvc和epdm的增溶剂，可以显著改善有机硅改性pvc和epdm的共混效果，进一步增强了有机硅改性pvc对epdm耐高温性及耐老化性能的改善，并有效提高了橡胶材料的力学性能。
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1.一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢聚硅氧烷的分子量为1000～5000g/mol，其结构式如下式1所示：
3.根据权利要求2所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢硅油与α,ω-二烯烃加入的摩尔比为1:1.5～1.8。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢聚硅氧烷和α,ω-二烯烃的加入总量为PVC质量的5％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述填料选自白炭黑、滑石粉、高岭土、炭黑、碳酸钙中的至少一种；所述硫化剂选自过氧化二异丙苯或硫磺。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述助剂选自阻燃剂、稳定剂、润滑剂、增塑剂中的至少一种。<...
【技术特征摘要】
1.一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢聚硅氧烷的分子量为1000～5000g/mol，其结构式如下式1所示：
3.根据权利要求2所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢硅油与α,ω-二烯烃加入的摩尔比为1:1.5～1.8。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述端含氢聚硅氧烷和α,ω-二烯烃的加入总量为pvc质量的5％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其特征在于，所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温绝缘橡胶材料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：周和青，艾青，彭志全，苏磊，苏小琼，
申请(专利权)人：广东弘山川电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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