一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，其特征在于，该液体硅橡胶包含以下质量分数的组分：A组分：基胶30％‑75％；气相法白炭黑15％‑35％；表面改性剂1％‑2％；PEEK树脂5％‑40％；乙烯基聚硅氧烷5％‑15％；铂金催化剂0.03％‑0.05％；B组分：抑制剂0.01％‑0.3％；含Si‑H基交联剂10％‑20％。本发明还公开的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法。本发明配方与工艺创新，优选高温耐磨树脂与液体硅橡胶复合，制备得到的改性硅橡胶具有不黄变、不水解等特性，同时，硅橡胶耐磨性得到显著改善，该改性浆料，可用于硅胶合成革、印花等要求高耐磨的制品上。

说明书

技术领域

本发明涉及合成革的技术领域，具体涉及一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶及其制备方法。

背景技术

硅胶合成革属于合成革产业新兴品种，因其具备聚氨酯革所不具有的不黄变、耐高低温、耐水、环保等特点，所以市场前景广阔。但鉴于浆料成本较高，现阶段，只可在某些功能性领域，作为聚氨酯革的理想替代品。

普通加成型液体硅橡胶，用于硅胶合成革底层胶，存在着耐磨差、耐刮差、阻燃效果差等一系列问题，故而导致了国内硅胶合成革产品成熟度低，迟迟不能推向市场。为了改善加成型液体硅橡胶的耐磨性，目前已经采用了一些方法，比如：气相法白炭黑替代沉淀法白炭黑；添加橡胶或树脂进行改性等。但总体而言，这些改性方法，一方面对加成型液体硅橡胶的耐磨提升有限，另一方面会降低产品的耐高温性能，不能达到合成革领域耐磨的一般要求。

另外，PEEK树脂作为一种高温工程塑料，具有良好的耐高温和耐磨性能。将其作为助剂添加到加成型液体硅橡胶中，使用捏炼机、分散机的常用工艺，无法达到较好的分散效果，进而导致浆料耐磨性能提升有限。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提供一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，克服液体硅橡胶直接用于硅胶合成革底层胶的技术缺陷，改善液体硅橡胶耐磨性能。

本发明还提供了双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，该液体硅橡胶包含以下质量分数的组分：

A组分：

B组分：

抑制剂0.01％-0.3％；

含Si-H基交联剂10％-20％。

作为进一步改进，所述基胶为含两个或两个以上乙烯基的聚二甲基硅氧烷，结构式为ViMe₂Si(Me₂SiO)_nSiMe₂Vi。

作为进一步改进，所述表面改性剂为氯硅烷类，所述氯硅烷类为三甲基一氯硅烷或二甲基二氯硅烷；

或者，所述表面改性剂为硅烷偶联剂类，所述硅烷偶联剂类为三甲基乙氧基硅烷或三甲基氧基硅烷；

或者，所述表面改性剂为环状聚硅氧烷，所述环状聚硅氧烷为八甲基环四硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。

作为进一步改进，所述的PEEK树脂为粉末状，粒径范围为35-720μm。

作为进一步改进，所述的乙烯基聚硅氧烷为分子一端、双端或侧基上带有乙烯基的硅油，粘度1000-10000mm²/s。

作为进一步改进，所述铂金催化剂为四氢呋喃配位的铂催化剂或甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂，浓度1000PPM-20000PPM。

作为进一步改进，所述抑制剂为炔醇类化合物，所述炔醇类化合物为3-甲基-1-丁炔-3-醇或1-乙炔基环己醇。

作为进一步改进，所述含Si-H基交联剂为含有3个Si-H键以上的有机硅氧烷低聚物，即低粘度的线型甲基氢硅油。

一种实施上述的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：

以下组份均按质量分数计算：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷、PEEK树脂；

将10000mm²/s粘度的乙烯基聚硅氧烷、PEEK树脂投入到捏合机内，搅拌30分钟；

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出，压出厚度在0.09～0.11mm，压出2～3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶、气相法白炭黑、表面改性剂、铂金催化剂；

将基胶、气相法白炭黑、表面改性剂投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将耐磨助剂、铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

称取高耐磨硅胶浆料、色膏、抑制剂、含Si-H基交联剂，将高耐磨硅胶浆料、色膏、抑制剂、含Si-H基交联剂，使用分散机分散2分钟，然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

本发明的有益效果是：本发明将PEEK树脂按所需比例加入乙烯基聚硅氧烷，使用捏合机搅拌均匀，将搅拌后的浆料，使用三辊压延机压出或研磨机研磨，以获得更高的分散度与均匀度，提升浆料耐磨性能。

具体实施方式

实施例1，本实施例提供的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，该液体硅橡胶包含以下质量分数的组分：

A组分：

B组分：

抑制剂0.01％-0.3％；

含Si-H基交联剂10％-20％。

所述基胶为含两个或两个以上乙烯基的聚二甲基硅氧烷，结构式为ViMe₂Si(Me₂SiO)_nSiMe₂Vi。

所述表面改性剂为氯硅烷类，所述氯硅烷类为三甲基一氯硅烷或二甲基二氯硅烷；

或者，所述表面改性剂为硅烷偶联剂类，所述硅烷偶联剂类为三甲基乙氧基硅烷或三甲基氧基硅烷；

或者，所述表面改性剂为环状聚硅氧烷，所述环状聚硅氧烷为八甲基环四硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。

所述的PEEK树脂为粉末状，粒径范围为35-720μm。

所述的乙烯基聚硅氧烷为分子一端、双端或侧基上带有乙烯基的硅油，粘度1000-10000mm²/s。

所述铂金催化剂为四氢呋喃配位的铂催化剂或甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂，浓度1000PPM-20000PPM。

所述抑制剂为炔醇类化合物，所述炔醇类化合物为3-甲基-1-丁炔-3-醇或1-乙炔基环己醇。

所述含Si-H基交联剂为含有3个Si-H键以上的有机硅氧烷低聚物，即低粘度的线型甲基氢硅油。

本实施例还提供的一种双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷、PEEK树脂；

将10000mm²/s粘度的乙烯基聚硅氧烷、PEEK树脂投入到捏合机内，搅拌30分钟；

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出，压出厚度在0.09～0.11mm，压出2～3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶、气相法白炭黑、表面改性剂、铂金催化剂；

将基胶、气相法白炭黑、表面改性剂投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将耐磨助剂、铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

称取高耐磨硅胶浆料、色膏、抑制剂、含Si-H基交联剂，将高耐磨硅胶浆料、色膏、抑制剂、含Si-H基交联剂，使用分散机分散2分钟，然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

实施例2：本实施例提供的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，其组份、制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷10％、PEEK树脂30％；PEEK树脂的粒径为35μm；

将10000mm²/s粘度的10KG乙烯基聚硅氧烷、30KG>

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出。注意，压出厚度，在0.1mm左右。压2到3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

将压好的物料，放入铁桶，备用，获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶70％、气相法白炭黑17％、表面改性剂1.5％、铂金催化剂0.04％；

将70KG基胶、17KG气相法白炭黑、1.5KG表面改性剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将40KG耐磨助剂、0.04KG铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，放入铁桶，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

按质量分数，称取色膏10％、抑制剂0.2％、含Si-H基交联剂12％；

将128.54KG高耐磨硅胶浆料、10KG色膏、0.2KG抑制剂、12Kg含Si-H基交联剂，使用分散剂，分散2分钟；

然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；放置备用，25℃下可操作时间5小时；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

实施例3：本实施例提供的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，其组份、制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法中PEEK树脂的粒径为120μm；所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷10％、PEEK树脂30％；PEEK树脂的粒径为120μm；

将10000mm²/s粘度的10KG乙烯基聚硅氧烷、30KG>

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出。注意，压出厚度，在0.1mm左右。压2到3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

将压好的物料，放入铁桶，备用，获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶70％、气相法白炭黑17％、表面改性剂1.5％、铂金催化剂0.04％；

将70KG基胶、17KG气相法白炭黑、1.5KG表面改性剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将40KG耐磨助剂、0.04KG铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，放入铁桶，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

按质量分数，称取色膏10％、抑制剂0.2％、含Si-H基交联剂12％；

将128.54KG高耐磨硅胶浆料、10Kg色膏、0.2Kg抑制剂、12Kg含Si-H基交联剂，使用分散剂，分散2分钟；

然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；放置备用，25℃下可操作时间5小时；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

实施例4：本实施例提供的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，其组份、制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法中PEEK树脂的粒径为350μm；所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷15％、PEEK树脂40％；将10000mm²/s粘度的15KG乙烯基聚硅氧烷、40KG>

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出。注意，压出厚度，在0.1mm左右。压2到3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

将压好的物料，放入铁桶，备用，获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶30％、气相法白炭黑15％、表面改性剂1％、铂金催化剂0.03％；

将30KG基胶、15KG气相法白炭黑、1KG表面改性剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将55KG耐磨助剂、0.03KG铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，放入铁桶，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

按质量份数，称取色膏10％、抑制剂0.01％、含Si-H基交联剂10％；

将101.03KG高耐磨硅胶浆料、10KG色膏、0.0.01KG抑制剂、10Kg含Si-H基交联剂，使用分散剂，分散2分钟；

然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；放置备用，25℃下可操作时间5小时；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

实施例5：本实施例提供的双组分高耐磨加成型液体硅橡胶，其组份、制备方法与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述双组分高耐磨加成型液体硅橡胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：制备耐磨助剂：

按质量分数称取乙烯基聚硅氧烷5％、PEEK树脂5％；PEEK树脂的粒径为720μm；

将10000mm²/s粘度的5KG乙烯基聚硅氧烷、5KG>

将搅拌好的物料，使用三辊压延机，压出。注意，压出厚度，在0.1mm左右。压2到3遍；

或使用研磨机，研磨20分钟；

将压好的物料，放入铁桶，备用，获得高分散度和均匀度的耐磨助剂；

步骤二：制备高耐磨硅胶浆料：

按质量分数称取基胶75％、气相法白炭黑35％、表面改性剂2％、铂金催化剂0.05％；

将75KG基胶、35KG气相法白炭黑、2KG表面改性剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

再将10KG耐磨助剂、0.05KG铂金催化剂，投入到真空捏合机中，同时通入循环水冷却，捏合40分钟；

在捏合机中抽真空4～6次；

取出，放入铁桶，获得高耐磨硅胶浆料；

步骤三：制备硅胶合成革底层胶：

按质量分数，称取色膏12％、抑制剂0.3％、含Si-H基交联剂20％；

将122.05KG高耐磨硅胶浆料、12KG色膏、0.3KG抑制剂、20KG含Si-H基交联剂，使用分散剂，分散2分钟；

然后将其抽真空，消除搅拌过程中内部产生的气泡，获得硅胶合成革底层胶；放置备用，25℃下可操作时间5小时；

步骤四：制备硅胶合成革成品：

将硅胶合成革底层胶涂覆在离型纸上，30丝厚度，然后敷贴超纤布料，滚压压实，制得硅胶合成革成品。

对实施例2-5制备的硅胶合成革成品进行性能测试

(1)耐屈挠

按国标QB/T 2714-2008规定进行实验和判定。

25℃条件下，将试片折叠20万次；-10℃条件下，将试片折叠2.5万次。观察有无裂纹。

(2)耐黄变

按国标QB/T 2958-2008规定进行实验和判定。

(3)耐磨性

按国标QB/T 2726-2005规定进行实验和判定，采用CS-10磨轮，实验条件荷重1000g，测试转数1000转。

评定标准：

1级 很明显

2级 比较明显

3级 能分辨出

4级 难以分辨出

5级 无法分辨出

(4)耐水解

按国标QB/T 2958-2008实验方法一，丛林耐候实验进行实验和判定。

(5)柔软度

参照CN100400678《皮革用涂料组合物、涂装方法以及涂装皮革》进行实验和判定。

(6)阻燃性

按英标BS5852规定进行实验和判定。

测试结果:

从测试结果可看出，实施例2，即添加PEEK粉末的粒径较小(35μm)，可获得更好的耐磨性、柔软度等。至于其他性能，耐屈挠、耐黄变、耐水解、阻燃性等，与加成型液体硅橡胶本身的特性有关，均表现较好。

但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明中记载的步骤的其他实施例，及所作的等效变化，均包含在本发明的保护范围内。