技术领域

本发明涉及硅橡胶加工和生产领域，具体涉及一种用于特种印刷行业的高硬度硅橡胶材料及其制备方法。

背景技术

随着出版产业以及市场发展的需要，普通的印刷技术已经不能满足一些特殊行业的需要，特种印刷技术应运而生，特种印刷技术不同于传统的制版、印刷、印后加工方法和材料生产，一般使用特殊的承印材料，如承印表面、成型物、油墨等，采用特殊的印刷方法进行印刷。传统烫印采用铜、锌版等，由于只能进行平面烫印，不能满足行业发展的需求；因此，迫切需要市场能够提供一种能耐高温(200℃)、具有良好的压缩回弹性，邵尔A硬度较高（一般在60-90之间），易于加工的弹性体。

加成型室温硫化硅橡胶在室温下即可硫化成型，具有良好的耐热性（能在-60~250℃长期工作）、具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性，具有较低的表面能，能耐水，耐臭氧，耐气候老化，力学性能优良，硬度可调，在航空航天、军事工业、电子通讯、电器行业、建筑密封等行业得到了广泛的应用。目前市场上提供的硅橡胶一以白炭黑为补强材料，邵氏A硬度也一般在40~60之间，相对较低，不能满足特种印刷行业的需求。最近，也有一些报导，通过加入过量的白炭黑或者金属氧化物进行补强，虽然也能获得一定的硬度，但是其力学性能下降很快，同时金属氧化物的沉降问题也不能得到很好的解决。如中国专利CN102888117A公开了一种高硬度混炼硅橡胶组合物及制备工艺：a.向甲基乙烯基硅橡胶生胶中加入硅油、乙烯基三乙氧基硅烷、白炭黑、硅藻土，在捏合机中混炼均匀，在160℃下继续混炼2小时，配成胶料；b.将胶料与二叔丁基过氧化物在双辊炼胶机上混合均匀，在160℃、30MPa条件下硫化10分钟，再在200℃烘箱中二次硫化4h。用该发明的组合物制备的低硬度混炼硅橡胶性能好，且制备工艺简单，缺点是成品的绍尔A硬度约为60。强军峰等在[弹性体，2005,15(3):28-33]中，以WackerR401/70S为基础，通过加入气相二氧化硅或氧化铝获得了高硬度的硅橡胶。虽然通过加入气相二氧化硅和氧化铝可以由邵尔A硬度为70的硅橡胶制得邵尔A硬度为90的硅橡胶，但此时填料用量过大，力学性能也有显著下降。

发明内容

为了解决目前存在的上述问题并改进目前的的不足，提供一种用于特种印刷行业的高硬度硅橡胶材料及其制备方法。其特点是该硅橡胶具有较高的邵尔A硬度，且在一定范围内可自行调节，同时具有优良的耐候、耐高温和流动特性，而且环保安全，易于操作，适用于特种印刷行业。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于特种印刷行业的高硬度硅橡胶材料，所述高硬度硅橡胶材料由A组分胶和B组分胶组成，所述A组分胶按重量份数计包括：100份基胶、0.1-0.5份铂催化剂和0.1-0.5份抑制剂；所述B组分胶按重量份数计包括：100份基胶和0.5-10份含氢硅油；所述基胶按重量份数计包括：100份乙烯基甲基聚硅氧烷、10-50份气相法白炭黑和10-50份硅纳米片。

硅纳米片的制备方法:硅化钙在浓盐酸中水解，经分离除酸，乙醇洗，干燥。

作为优选方案，所述抑制剂为2-甲基-3-丁炔基-2醇、3-甲基-1-己炔基-3-醇、1-乙炔基环己醇或甲基三（甲基丁炔氧基）硅烷。

作为优选方案，所使用的铂催化剂为卡斯特催化剂，铂的有效含量为3000-10000ppm。卡斯特催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物。

作为优选方案，所述含氢硅油的粘度为200-1000mPa•s，氢的质量百分含量为0.02-1.0%。

作为优选方案，所述乙烯基甲基聚硅氧烷的粘度为1000-10000mPa•s，乙烯基的质量百分含量为0.1-1%。

一种用于特种印刷行业的高硬度硅橡胶材料的其制备方法，包括以下步骤：

（1）基胶的制备：将100份乙烯基甲基聚硅氧烷，10-50份气相法白炭黑，10-50份硅纳米片，加入真空捏合机中（真空度0.05-0.1MPa）捏合均匀后，升温至100-150℃，搅拌捏合50-200分钟，得到基胶；

（2）A组分的制备方法为：常温常压下，取100份基胶，按比例加入0.1-0.5份铂催化剂，0.1-0.5份抑制剂，搅拌均匀，得到A组分胶；

（3）B组分的制备方法为：常温常压下，取100份基胶，按比例加入0.5-10份含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

（4）将A组分胶和B组分胶按质量比1:1混合均匀固化后，得到所述的高硬度硅橡胶材料。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的高硬度硅橡胶的硬度高，撕裂强度大，加工性好，适用于特种印刷行业。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

以下各实施例中的光学透明嵌段硅树脂即为含梯形聚倍半硅氧烷的嵌段光学透明缩合型有机硅树脂。

实施例1

基胶的制备：将100公斤粘度为1000mPa•s的乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量0.1%），40公斤气相法白炭黑，10公斤硅纳米片，加入1000升真空捏合机（真空度0.1MPa）中捏合均匀后，升温至100℃，搅拌捏合150分钟，得到基胶。

A组分胶的制备方法：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入0.1公斤铂的有效含量为3000ppm的催化剂，0.1公斤抑制剂2-甲基-3-丁炔基-2醇，搅拌均匀，得到A组分胶；

B组分胶的制备方法：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入10公斤粘度为200mPa•s，氢的质量百分含量为1.0%的含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

在室温条件下，将A、B组分胶按质量比1:1混合均匀，即可得到获得高硬度硅橡胶。

实施例2

基胶的制备：将100公斤粘度为10000mPa•s的乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量0.5），10公斤气相法白炭黑，50公斤硅纳米片，加入1000升真空捏合机中捏合均匀后，升温至150℃，真空度0.05MPa，搅拌捏合50分钟后获得基胶。

A组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入0.2公斤铂的有效含量为10000ppm的催化剂，0.5公斤抑制剂3-甲基-1-己炔基-3-醇，搅拌均匀，得到A组分胶；

B组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入10公斤粘度为1000mPa•s氢的质量百分含量为0.02%的含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

在室温条件下，将A、B组分胶按质量比1:1混合均匀，即可得到高硬度硅橡胶。

实施例3

基胶的制备：将100公斤粘度为5000mPa•s的乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量1%），50公斤气相法白炭黑，30公斤硅纳米片，加入1000升真空捏合机（真空度0.08MPa）中捏合均匀后，升温至120℃，搅拌捏合200分钟，得到基胶。

A组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入0.5公斤铂的有效含量为3000ppm的催化剂，0.3公斤抑制剂1-乙炔基环己醇，搅拌均匀，得到A组分胶；

B组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入10公斤粘度为500mPa•s氢的质量百分含量为0.05%的含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

在室温条件下，将A、B组分胶按质量比1:1混合均匀，即可得到高硬度硅橡胶。

实施例4

基胶的制备：将100公斤粘度为8000mPa•s的乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量0.6%），30公斤气相法白炭黑，硅纳米片40公斤，加入1000升真空捏合机中捏合均匀后，升温至100℃，真空度0.09MPa，搅拌捏合100分钟后获得基胶。

A组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入0.1公斤铂的有效含量为10000ppm的催化剂，0.4公斤抑制剂甲基三（甲基丁炔氧基）硅烷，搅拌均匀，得到A组分胶；

B组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入10公斤粘度为800mPa•s，氢的质量百分含量为0.7%的含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

在室温条件下，将A、B组分胶按质量比1:1混合均匀，即可得到高硬度硅橡胶。

实施例5

基胶的制备：将100公斤粘度为3000mPa•s的乙烯基聚硅氧烷（乙烯基含量0.4%），40公斤气相法白炭黑，硅纳米片，加入1000升真空捏合机（真空度0.08MPa），中捏合均匀后，升温至130℃，搅拌捏合180分钟，得到基胶。

A组分胶的制备方法：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入0.1公斤铂的有效含量为3000ppm的催化剂，抑制剂2-甲基-3-丁炔基-2醇0.1公斤和3-甲基-1-己炔基-3-醇0.1公斤，搅拌均匀，得到A组分胶；

B组分胶的制备方法为：常温常压下，取100公斤基胶，按比例加入10公斤粘度为200mPa•s，氢的质量百分含量为1.0%的含氢硅油，搅拌均匀，得到B组分胶；

在室温条件下，将A、B组分胶按质量比1:1混合均匀即可得到高硬度硅橡胶。

将上述得到的高硬度硅橡胶，按照GB-T528测试拉伸强度和断裂伸长率；按照GB-T529测试撕裂强度；按照GB-T531测试邵氏硬度。表1是各实施例试验的性能测试结果。

表1