本發(fā)明涉及一種室溫硫化自發(fā)泡液體硅橡膠的制備方法，屬于液態(tài)硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)泡硅膠是一種新興環(huán)保型材料，與傳統(tǒng)發(fā)泡材料對比，該產(chǎn)品無毒無味，安全衛(wèi)生，發(fā)泡均勻，回彈性好，強度高，使用壽命長，耐溫可達260℃以上不變形?？芍谱魅缛梭w、鞋墊，肩墊、貼片、防滑墊、沙發(fā)坐墊、床墊等制品，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)海綿。但是現(xiàn)有發(fā)泡硅膠技術(shù)還不夠成熟，還存在發(fā)泡體積增大倍數(shù)不夠，成型后容易塌陷，需要加熱發(fā)泡等缺點，應(yīng)用范圍有限。
發(fā)泡硅橡膠以其優(yōu)越的環(huán)保性能及耐候性而被日益重視，但現(xiàn)有技術(shù)還不夠成熟。①日本專利H5-209080，美國專利US6300383以及CN1303890A均是通過加入加熱時膨脹的熱塑性樹脂空心顆粒粉末或預(yù)膨脹的熱塑性樹脂空心粉末而獲得發(fā)泡硅橡膠，以上方法存在問題：操作過程難于控制，發(fā)泡劑難于混勻，從而膨脹不均勻，制成的發(fā)泡硅橡膠泡孔尺寸不均勻且比重變化大，發(fā)泡彈性不夠。②中國專利CN105331117A需要外加空氣，且需要加熱進行發(fā)泡，不利操作，某些場合不適用；③中國專利CN101838463A使用生膠作為發(fā)泡主體料，且需要加熱固化發(fā)泡，不利操作，某些場合不適用；④中國專利CN103709758A系室溫發(fā)泡固化硅橡膠，但使用有機錫固化體系，氣味大，發(fā)泡成型時間慢，收縮大；⑤中國專利CN105778144A采用水溶性硅油，需加熱發(fā)泡，且成型后需要水洗去掉水溶性硅油，工藝復(fù)雜，某些場合不適用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題：本申請?zhí)岢鲆环N室溫硫化自發(fā)泡液體硅橡膠的制備方法，采用硅氫加成反應(yīng)作為固化體系，鉑化合物作為催化劑，羥基硅油與過量甲基氫聚硅氧烷反應(yīng)生成的氫氣作為體積擴充劑，制得室溫硫化自發(fā)泡液體硅橡膠。
所述的制備方法，其中，所述硅氫加成反應(yīng)包括端乙烯基聚二甲基硅氧烷及甲基氫聚硅氧烷加成反應(yīng)。
所述的制備方法，其中，使用白炭黑作為補強填料，乙烯基環(huán)體、炔醇作為反應(yīng)抑制劑，制得室溫硫化自發(fā)泡液體硅橡膠。
所述的制備方法，其中，所述白炭黑通過氣相法或沉淀法獲得。
所述的制備方法，其中，所述制備方法的反應(yīng)包括：
所述的制備方法，其中，所述制備方法具體包括：30～40份10000～30000CS乙烯基質(zhì)量含量0.08％～0.15％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，20～30份3000～6000CS乙烯基質(zhì)量含量0.15％～0.2％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，35～45份500～5000CS甲基封端的聚二甲基硅氧烷，40～45份比表面積120～400㎡/g的氣相法或沉淀法白炭黑，6～12份六甲基二硅氮烷，2～4份蒸餾水，依次加入以上物料，并在捏合機里捏合均勻，150～180℃減壓脫除低沸物，得到基料；取上述基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％～1.6％的聚甲基氫硅氧烷8～22份，20～50CS的羥基硅油15～22份，500PPM鉑金催化劑0.8～2.0份，乙烯基環(huán)體0.08～0.25份，混合均勻，常溫放置5～40min左右開始硫化發(fā)泡，3～10h最終硫化發(fā)泡成型。
所述的制備方法，其中，所述20～50CS的羥基硅油可加入部分50～50000CS的羥基硅油或107膠代替。
本發(fā)明與現(xiàn)有的發(fā)泡硅膠技術(shù)最大的不同點是：①固化前為可流動的A、B兩組份；②常溫固化發(fā)泡；③固化體系為鉑金催化硅氫加成反應(yīng)；④自發(fā)泡，不需要外加其它物質(zhì)如熱塑性樹脂空心粉末或空氣，操作工藝簡單方便，應(yīng)用范圍廣。
本方法制得的發(fā)泡硅橡膠在室溫下混合均勻后5～40min即起反應(yīng)，3～10h最終發(fā)泡硫化成型。該方法工藝簡單易操作，應(yīng)用范圍廣，所得發(fā)泡硅橡膠泡孔均勻，強度好，成型后收縮小，不塌陷，發(fā)泡體積是未發(fā)泡前的3～5倍，環(huán)保無氣味。
具體實施方式
下面對本申請作進一步詳細描述，有必要在此指出的是，以下具體實施方式只用于對本申請進行進一步的說明，不能理解為對本申請保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述申請內(nèi)容對本申請作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
本發(fā)明通過對傳統(tǒng)發(fā)泡硅膠母料進行改進，并去掉采用異丙醇等醇類進行補強這一環(huán)節(jié)，并對控制固化及發(fā)泡時間的抑制劑種類及加入量進行調(diào)整，常溫放置約30min即可發(fā)泡，成型后不塌陷，發(fā)泡體積大，強度好。
采用端乙烯基聚二甲基硅氧烷(結(jié)構(gòu)式)及甲基氫聚硅氧烷(分子式為:(CH3)3SiO[(CH3)(H)SiO]nSi(CH3)3)加成反應(yīng)作為固化體系，鉑化合物作為催化劑，羥基硅油(分子式為:HOSi(CH3)2O[Si(CH3)2O]nSi(CH3)2OH或HO[(CH3)2SiO]nH)與過量的甲基氫聚硅氧烷反應(yīng)生成的氫氣作為體積擴充劑，氣相法或沉淀法白炭黑作為補強填料，乙烯基環(huán)體(分子式為：[CH3(CH2＝CH)SiO]4)、炔醇等作為反應(yīng)抑制劑，制得室溫硫化自發(fā)泡液體硅橡膠。具體反應(yīng)式如下：
基本配方如下：30～40份10000～30000CS乙烯基質(zhì)量含量0.08％～0.15％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，20～30份3000～6000CS乙烯基質(zhì)量含量0.15％～0.2％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，35～45份500～5000CS甲基封端的聚二甲基硅氧烷(分子式：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n-Si(CH3)3)，40～45份比表面積120～400㎡/g的氣相法或沉淀法白炭黑，6～12份六甲基二硅氮烷，2～4份蒸餾水，依次加入以上物料，并在捏合機里捏合均勻，150～180℃減壓脫除低沸物，得到基料。
取上述基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％～1.6％的聚甲基氫硅氧烷8～22份，20～50CS的羥基硅油15～22份，500PPM鉑金催化劑0.8～2.0份，乙烯基環(huán)體0.08～0.25份，混合均勻，常溫放置5～40min左右開始硫化發(fā)泡，3～10h最終硫化發(fā)泡成型。
案例一：35份15000CS乙烯基質(zhì)量含量0.12％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，25份5000CS乙烯基質(zhì)量含量0.166％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，40份1000CS甲基封端的聚二甲基硅氧烷，43份比表面積160㎡/g的沉淀法白炭黑，10份六甲基二硅氮烷，2份蒸餾水，依次加入以上物料，并在捏合機里攪拌均勻，150～180℃減壓脫除低沸物，得到基料。
取上述基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％的聚甲基氫硅氧烷15份，35CS的羥基硅油15份，500PPM鉑金催化劑1份，乙烯基環(huán)體0.12份，混合均勻，25℃放置15min左右開始反應(yīng)，3小時后固化基本完成，體積增大3倍，強度較好。
案例二：取案例一基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％的聚甲基氫硅氧烷22份，35CS的羥基硅油22.5份，500PPM鉑金催化劑1份，乙烯基環(huán)體0.12份，混合均勻，25℃放置17min左右開始反應(yīng)，3.5小時后固化基本完成，體積增大5倍，所得發(fā)泡硅橡膠柔軟性較好。
案例三：取案例一基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％的聚甲基氫硅氧烷22份，35CS的羥基硅油22.5份，500PPM鉑金催化劑1份，乙烯基環(huán)體0.2份，混合均勻，25℃放置30min左右開始反應(yīng)，5小時后固化基本完成，體積增大5倍，所得發(fā)泡硅橡膠柔軟性較好。
案例四：35份15000CS乙烯基質(zhì)量含量0.12％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，25份5000CS乙烯基質(zhì)量含量0.166％的端乙烯基聚二甲基硅氧烷，40份1000CS甲基封端的聚二甲基硅氧烷，40份比表面積400㎡/g的氣相法白炭黑，10份六甲基二硅氮烷，2份蒸餾水，依次加入以上物料，并在捏合機里攪拌均勻，150～180℃減壓脫除低沸物，得到基料。
取上述基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)0.75％的聚甲基氫硅氧烷22份，35CS的羥基硅油22.5份，500PPM鉑金催化劑1份，乙烯基環(huán)體0.12份，混合均勻，25℃放置17min左右開始反應(yīng)，3.5小時后固化基本完成，體積增大4倍，強度較好。
案例五：取案例一基料100份，加入H質(zhì)量分數(shù)1.5％的聚甲基氫硅氧烷11份，35CS的羥基硅油22.5份，500PPM鉑金催化劑1份，乙烯基環(huán)體0.12份，混合均勻，25℃放置15min左右開始反應(yīng)，3小時后固化基本完成，體積增大5倍，所得發(fā)泡硅橡膠韌性略低。
表一
在原配方的基礎(chǔ)上，①可以加入部分50～50000CS的羥基硅油或107膠代替部分20～50CS的羥基硅油；
②可以添加部分別的助劑；③加入部分其它粘度的乙烯基硅油；④加入部分其他種類的粉體，以及用除六甲基二硅氮烷外的其它助劑對粉體進行處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有的發(fā)泡硅膠技術(shù)最大的不同點是：①固化前為可流動的A、B兩組份；②常溫固化發(fā)泡；③固化體系為鉑金催化硅氫加成反應(yīng)；④自發(fā)泡，不需要外加其它物質(zhì)如熱塑性樹脂空心粉末或空氣，操作工藝簡單方便，應(yīng)用范圍廣。
本方法制得的發(fā)泡硅橡膠在室溫下混合均勻后5～40min即起反應(yīng)，3～10h最終發(fā)泡硫化成型。該方法工藝簡單易操作，應(yīng)用范圍廣，所得發(fā)泡硅橡膠泡孔均勻，強度好，成型后收縮小，不塌陷，發(fā)泡體積是未發(fā)泡前的3～5倍，環(huán)保無氣味。