抗疲劳液体硅橡胶及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及硅橡胶材料，具体是一种用于电脑键盘成型材料的抗疲劳流体硅橡胶及其制备方法。
背景技术
电脑键盘按键在高频次过程中经常会出现按键按下不能正常回复、甚至按键经受不住长期频繁敲击，造成按键内聚破裂，从而丧失功能，为了进提高按键敲击次数和不同环境下的使用寿命，需要一种既能提高产品的抗疲劳性和耐候性，又能提高工业化生产效率和降低生产成本的专用材料。特别是在电脑不断小型化发展过程中，为了配合便携式笔记本电脑的开发，按键的结构越变越小，对按键材料的选择提出更高的要求。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐疲劳性能优良、流动性能好、不良品少、硫化效率高、易操作的抗疲劳液体硅橡胶及其制备方法。
本发明的抗疲劳液体硅橡胶其组成成份和重量比例是：
(a)下列I～VI四种不同粘度和乙烯基含量的线性或支化聚硅氧烷中的三种或四种，所述聚硅氧烷是通式为RR’2SiO(SiRR’O)nSiR’2R的乙烯基封端的有机聚硅氧烷；链接中与硅链接的烷基R’与R相同或不同，可以是乙烯基、甲基、乙基、或苯基；所述四种聚硅氧烷及其质量份分别是：
I.25℃粘度为5000cp-10000cp、乙烯基质量含量为0.25％-0.6％的聚硅氧烷10-40份；
II.25℃粘度为50000cp-100000cp、乙烯基质量含量为0.15％-0.5％的聚硅氧烷10-50份；
III.25℃粘度为8000cp-20000cp、乙烯基质量含量为0.2％-0.5％的聚硅氧烷10-30份；
VI.25℃粘度为1000cp-10000cp、乙烯基质量含量为1.0％-10％的聚硅氧烷1-10份；
(b)用硅烷偶联剂性作憎水处理后的气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅20-40份；
(c)不低于3个氢硅链接且质量含氢量0.2％-1.2％的低聚合度聚硅氧烷0.5-4.5份；
(d)铂质量含量为1000ppm-5000ppm的铂金络合物0.1-0.5份；
(e)炔醇类抑制剂0.02-0.1份。
上述用硅烷偶联剂作憎水处理后的气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅中，硅烷偶联剂为六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷、50cs的二甲基硅油、DMC、D4中的一种；气相二氧化硅比表面积为150-400m2/g，沉淀法二氧化硅比表面积为150-220m2/g。
上述0.2％-1.2％质量含氢量的聚硅氧烷是由四甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷或全含氢硅油与DMC经大孔径阳离子交换树脂催化聚合而成。
本发明的抗疲劳液体硅橡胶的制备方法包括以下步骤：
a)在捏合机中加入上述I～III的25℃时粘度为5000cp-10000cp、乙烯基质量含量为0.25％-0.6％的聚硅氧烷10-20份；25℃时粘度为50000cp-100000cp、乙烯基质量含量为0.15％-0.5％的聚硅氧烷10-50份；25℃时粘度为8000cp-20000cp、乙烯基质量含量为0.2％-0.5％的聚硅氧烷10-30份；用硅烷偶联剂性作憎水处理后的气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅，加量为20-40份，捏合成团后继续在室温下捏合1小时；
b)升温至150℃-160℃恒温捏合1小时；
d)在150℃-160℃真空条件下捏合2小时，停止真空；
c)降温至120℃捏合均匀后加入上述I的25℃时粘度为5000cp-10000cp、乙烯基含量为0.25％-0.6％的聚硅氧烷10-20份；上述VI的25℃粘度为1000cp-10000cp、乙烯基含量为1.0％-10％的聚硅氧烷1-10份，充分稀释制成基胶；
d)将基胶分成两部分，一部分中加入加入铂质量含量为1000ppm-5000ppm的铂金络合物0.1-0.5份，制成A剂；另一部分中加入含氢量为0.2％-1.2％的聚硅氧烷0.5-4.5份、炔醇类抑制剂0.02-0.1份，制成B剂；使A剂与B剂的质量比为1∶10～10∶1；将A、B剂混合固化，得到抗疲劳性液体硅橡胶。
上述憎水处理气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅的方法是：在反应容器中，首先将亲水性气相二氧化硅或沉淀法二氧化硅加到特制带搅拌功能的反应容器中升温脱水，接着将硅烷处理剂喷入反应容器中，升温到硅烷处理剂的沸点温度，开搅拌反应4-8小时，然后真空脱出副产物及未参产加反应的过剩助剂，封存待用。
本发明的产品及方法提高了硅橡胶的耐疲劳性能，其固化前流动性能好、硫化效率高、易操作、不良品少。
【具体实施方式】
实施例1：一种抗疲劳液体硅橡胶，其制备步骤如下：
在1000L捏合机中加入粘度为60000cp(25℃)、乙烯基含量为0.25％的聚硅氧烷400kg；粘度为10000cp(25℃)、乙烯基含量为0.35％的聚硅氧烷370kg；加入用六甲基二硅氮烷作憎水处理的气相二氧化硅240kg，捏合成团后继续在室温下捏合1小时；
b)升温至150℃-160℃恒温捏合1小时；
c)在150℃-160℃真空条件下捏合2小时，停止真空，降温至120℃捏合均匀后加入粘度为8000cp(25℃)、乙烯基含量为0.45％的聚硅氧烷50kg；粘度为5000cp(25℃)、乙烯基含量为8.0％的聚硅氧烷20KG稀释完全制成基胶；
d)取基胶100kg加入铂金络合物250g、制成A剂；
e)取基胶100kg加入含氢聚硅氧烷800g和炔醇抑制剂制30g，制成B剂；
A、B充分混合后泵入200T合模力的射出成型机中制作测试片，并在开有10mm直径按键(key)结构的模具中制作按键。
实施例2：一种抗疲劳液体硅橡胶，其制备步骤如下：
在1000L捏合机中加入粘度为60000cp(25℃)、乙烯基含量为0.25％的聚硅氧烷400kg；粘度为10000cp(25℃)、乙烯基含量为0.35％的聚硅氧烷370kg；加入用六甲基二硅氮烷作憎水处理的沉淀法二氧化硅240kg，捏合成团后继续在室温下捏合1小时；
b)升温至150℃-160℃恒温捏合1小时；
c)在150℃-160℃真空条件下捏合2小时，停止真空，降温至120℃捏合均匀后加入粘度为8000cp(25℃)、乙烯基含量为0.45％的聚硅氧烷70kg；稀释完全制成基胶；
d)取基胶100kg加入铂金络合物250g、制成A剂；
e)取基胶100kg加入含氢聚硅氧烷800g和炔醇抑制剂制30g，制成B剂；
A、B充分混合后泵入200T合模力的射出成型机中制作测试片，并在开有10mm直径按键(key)结构的模具中制作按键。
实例3：一种抗疲劳液体硅橡胶，其制备步骤如下：
在1000L捏合机中加入粘度为60000cp(25℃)、乙烯基含量为0.25％的聚硅氧烷400kg；粘度为10000cp(25℃)、乙烯基含量为0.35％的聚硅氧烷370kg；加入用六甲基二硅氮烷作憎水处理的气相二氧化硅240kg，捏合成团后继续在室温下捏合1小时；
b)升温至150℃-160℃恒温捏合1小时；
c)在150℃-160℃真空条件下捏合2小时，停止真空，降温至120℃捏合均匀后加入粘度为8000cp(25℃)、乙烯基含量为0.45％地聚硅氧烷50kg；粘度为5000cp(25℃)、乙烯基含量为8.0％的聚硅氧烷20KG稀释完全制成基胶；
d)取基胶10kg加入铂金络合物250g、制成A剂；
e)取基胶100kg加入含氢聚硅氧烷800g和炔醇抑制剂制30g，制成B剂；
A、B充分混合后泵入200T合模力的射出成型机中制作测试片，并在开有10mm直径按键(key)结构的模具中制作按键。
实例4：一种抗疲劳液体硅橡胶，其制备步骤如下：
在1000L捏合机中加入粘度为60000cp(25℃)、乙烯基含量为0.25％的聚硅氧烷400kg；粘度为10000cp(25℃)、乙烯基含量为0.35％的聚硅氧烷370kg；加入用六甲基二硅氮烷作憎水处理的气相二氧化硅240kg，捏合成团后继续在室温下捏合1小时；
b)升温至150℃-160℃恒温捏合1小时；
c)在150℃-160℃真空条件下捏合2小时，停止真空，降温至120℃捏合均匀后加入粘度为8000cp(25℃)、乙烯基含量为0.45％的聚硅氧烷70kg；稀释完全制成基胶；
d)取基胶100kg加入铂金络合物250g、制成A剂；
e)取基胶10kg加入含氢聚硅氧烷800g和炔醇抑制剂制30g，制成B剂；
A、B充分混合后泵入200T合模力的射出成型机中制作测试片，并在开有10mm直径按键(key)结构的模具中制作按键。
制得的产品指标为：
密度(g/cm3) 1.08-1.09
硬度(绍氏) 38-40
粘度(Pa.s) 150-500
返回弹性(％) 68-75
Tc10(S，130℃) 15-22
Tc90(S，130℃) 28-45
用本发明所示方法制得的液体硅橡胶在200T合模力的射出成型机中制作10mm直径的按键(key)，成型温度120-135℃，硫化时间为5-8秒，产品荷重为50g-65g。成型过程中几乎无下脚料产生。
按键(Key)经为50g的打击力，以及5次每秒的打击频率的测试条件下测试：
实施例1所示方法制得的液体硅橡胶制作的产品，連續打击1500万次，Key结构未发现破裂，与测试前荷重相比，衰减率为25％；
实施例2所示方法制得的液体硅橡胶制作的产品連续打击1500万次，Key颈部开始出现破裂，与测试前相比，衰减率为40％。
无论用例1所示方法制得的液体硅橡胶或是用例1所示方法制得的液体硅橡胶，用作制作按键的材料，均完全满足电脑行业质量要求。尤其是例1所示方法制得的液体硅橡胶，在制直径小于10mm按键(Key)时，耐打击寿命比用例2所示方法制得的液体硅橡胶更优秀。但从材料成本方面考量，例2所示方法制得的液体硅橡胶会更经济。
实施例3和实施例4所示方法制得的液体硅橡胶，A剂和B剂在1∶10到10∶1之间做出了不同比例的调整，其同样可以满足不同种类的成型工艺条件并达到使用要求，使本发明涉及的产品更加贴近市场需要。
不仅如此，由本发明涉及方法制得的液体硅橡胶材料，因为具有优异的耐候性、电绝缘性、生理惰性以及良好的物理强度和加工性能，它不仅仅适用作电脑按键的制作材料，也广泛用于医疗卫生、生活保健、电子电器、绝缘电缆、汽车配件等领域。