本發(fā)明屬于化工材料,具體涉及一種高透明高撕裂的硅橡膠混煉膠及其制備方法和用途。
背景技術(shù):
1、近年來,隨著科技進步和人們生活品質(zhì)的不斷提高,人工智能與運動健康快速的進入大眾的生活中,智能穿戴設(shè)備也隨之興起。智能手表需要表帶具備良好的生物相容性、皮膚親和性、耐汗?jié)n、易清潔。
2、硅橡膠因具備優(yōu)異的生物安全性、耐候性、柔韌性等特點,成為智能穿戴設(shè)備的理想材料,廣泛應(yīng)用于各類消費級及醫(yī)療級智能穿戴產(chǎn)品中。然而,表帶在日常佩戴及使用過程中,需持續(xù)承受頻繁的彎折、拉伸、摩擦,以及與桌面、衣物等接觸產(chǎn)生的刮擦作用,其應(yīng)力集中部位(如扣眼、表頭連接部、表帶轉(zhuǎn)折處)易因力學(xué)性能不足出現(xiàn)開裂、破損,嚴重影響產(chǎn)品使用壽命與使用安全性,其中撕裂強度是決定表帶耐用性的關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)。同時,隨著消費市場對產(chǎn)品外觀設(shè)計的需求升級,透明表帶憑借其時尚簡約的視覺效果、科技感呈現(xiàn)及可展示設(shè)備本體色彩的優(yōu)勢,逐步成為中高端智能手表的主流配置,市場滲透率持續(xù)提升。
3、然而,傳統(tǒng)硅橡膠材料在實現(xiàn)“高透明”與“高撕裂強度”的協(xié)同優(yōu)化方面存在難以調(diào)和的技術(shù)矛盾。現(xiàn)有技術(shù)中提升硅橡膠撕裂強度的主要方法是添加補強填料,常用填料包括氣相白炭黑、沉淀白炭黑、納米二氧化硅等。然而,當(dāng)補強填料添加量過多時,填料顆粒易在硅橡膠基體中發(fā)生團聚,形成的團聚體作為光散射中心,會破壞材料的透光性,導(dǎo)致表帶出現(xiàn)渾濁、白濁、透光率下降等問題,無法滿足高透明外觀需求;若降低填料添加量,則硅橡膠的撕裂強度低,難以承受日常高頻次力學(xué)作用,易出現(xiàn)開裂破損。
4、目前,智能穿戴設(shè)備市場對高透明、高撕裂強度硅膠表帶的需求日益迫切,現(xiàn)有技術(shù)無法同時滿足“高透明”與“高撕裂強度”的需求,制約了透明硅膠表帶的市場拓展。因此,開發(fā)一種兼具高透光率、高撕裂強度的硅橡膠材料,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高透明高撕裂的硅橡膠混煉膠及其制備方法和用途。
2、本發(fā)明提供了一種硅橡膠混煉膠,它以包括下述重量組分的原料制得:硅橡膠生膠100份、補強填料30~55份、結(jié)構(gòu)化控制劑1~3份、抑制劑0.2~2份、交聯(lián)劑0.5~3份、催化劑0.1~1份;所述硅橡膠生膠為低乙烯基含量硅橡膠與高乙烯基含量硅橡膠的混合物,重量比例為1﹕4~4﹕1;所述低乙烯基含量硅橡膠為乙烯基含量為0.05~0.1%的硅橡膠,高乙烯基含量硅橡膠為乙烯基含量為0.2~0.4%的硅橡膠。
3、進一步地,所述補強填料為35~50份。
4、進一步地,它以包括下述重量組分的原料制得:硅橡膠生膠100份、補強填料50份、結(jié)構(gòu)化控制劑2份、抑制劑0.4份、交聯(lián)劑1份、催化劑0.2份。
5、進一步地,所述低乙烯基含量硅橡膠與高乙烯基含量硅橡膠的重量比例為1﹕1~3﹕2。
6、進一步地,所述補強填料為白炭黑和mq硅樹脂的混合物。
7、進一步地,所述白炭黑和mq硅樹脂的重量比例為2﹕3~3﹕1。
8、進一步地,所述結(jié)構(gòu)化控制劑選自羥基硅油、烷氧基硅烷、硅氮烷、含硼硅氧烷中的一種;所述抑制劑選自1-乙炔基環(huán)已醇、2-甲基-3-丁炔-2醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的一種;所述交聯(lián)劑為含氫硅油;所述催化劑為鉑金。
9、進一步地,所述含氫硅油的含氫量為1%~5%、粘度為100~1000cst。
10、本發(fā)明還提供硅橡膠混煉膠的制備方法,包括以下步驟:先將硅橡膠生膠、補強填料、交聯(lián)劑和結(jié)構(gòu)化控制劑混煉均勻,得到硅膠基料;然后向硅膠基料中加入抑制劑,混煉均勻,再加入催化劑,混煉均勻,充分研磨后開煉成片,即得硅橡膠混煉膠。
11、進一步地,所述硅橡膠生膠、補強填料、交聯(lián)劑和結(jié)構(gòu)化控制劑的混煉溫度為70~90℃,時間為1~3h;所述硅膠基料在100~120℃下去除雜質(zhì)和水分。
12、本發(fā)明還提供一種硅橡膠表帶,其特征在于,它是由硅橡膠混煉膠在表帶模具中經(jīng)硫化后得到。
13、進一步地,所述硫化的條件為在100~150℃、10~15mpa下模壓硫化5~15min。
14、本發(fā)明還提供硅橡膠混煉膠、硅橡膠表帶在智能穿戴領(lǐng)域中的用途。
15、本發(fā)明通過調(diào)配低乙烯基含量硅橡膠與高乙烯基含量硅橡膠的混合比例,以及加入mq硅樹脂代替部分白炭黑作為補強填料,同時還調(diào)配白炭黑和mq硅樹脂的混合比例,實現(xiàn)了硅橡膠表帶的透光率和撕裂強度的顯著提高,且不影響力學(xué)性能;有效增強了硅膠表帶的科技感、新穎性和耐用性,同時降低了生產(chǎn)成本,滿足了智能穿戴設(shè)備對外觀美學(xué)與耐用性的雙重需求,為智能穿戴的橡膠制品應(yīng)用提供了新方向,拓展了高性能硅橡膠在智能穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用邊界,具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景與經(jīng)濟價值。
16、顯然,根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段,在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下,還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
17、以下通過實施例形式的具體實施方式,對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
1.一種硅橡膠混煉膠,其特征在于,它以包括下述重量組分的原料制得:硅橡膠生膠100份、補強填料30~55份、結(jié)構(gòu)化控制劑1~3份、抑制劑0.2~2份、交聯(lián)劑0.5~3份、催化劑0.1~1份;所述硅橡膠生膠為低乙烯基含量硅橡膠與高乙烯基含量硅橡膠的混合物,重量比例為1﹕4~4﹕1;所述低乙烯基含量硅橡膠為乙烯基含量為0.05~0.1%的硅橡膠,高乙烯基含量硅橡膠為乙烯基含量為0.2~0.4%的硅橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅橡膠混煉膠,其特征在于,它以包括下述重量組分的原料制得:硅橡膠生膠100份、補強填料50份、結(jié)構(gòu)化控制劑2份、抑制劑0.4份、交聯(lián)劑1份、催化劑0.2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一項所述的硅橡膠混煉膠,其特征在于,所述低乙烯基含量硅橡膠與高乙烯基含量硅橡膠的重量比例為1﹕1~3﹕2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一項所述的硅橡膠混煉膠,其特征在于,所述補強填料為白炭黑和mq硅樹脂的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅橡膠混煉膠,其特征在于,所述白炭黑和mq硅樹脂的重量比例為2﹕3~3﹕1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~2任一項所述的硅橡膠混煉膠,其特征在于,所述結(jié)構(gòu)化控制劑選自羥基硅油、烷氧基硅烷、硅氮烷、含硼硅氧烷中的一種;所述抑制劑選自1-乙炔基環(huán)已醇、2-甲基-3-丁炔-2醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的一種;所述交聯(lián)劑為含氫硅油;所述催化劑為鉑金。
7.權(quán)利要求1~6任一項所述的硅橡膠混煉膠的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:先將硅橡膠生膠、補強填料、交聯(lián)劑和結(jié)構(gòu)化控制劑混煉均勻,得到硅膠基料;然后向硅膠基料中加入抑制劑,混煉均勻,再加入催化劑,混煉均勻,充分研磨后開煉成片,即得硅橡膠混煉膠。
8.一種硅橡膠表帶,其特征在于,它是由權(quán)利要求1~6任一項所述的硅橡膠混煉膠在表帶模具中經(jīng)硫化后得到。
9.權(quán)利要求1~6所述的硅橡膠混煉膠、權(quán)利要求8所述的硅橡膠表帶在智能穿戴領(lǐng)域中的用途。