一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料及其制备方法与流程

本发明涉及有机硅封装材料，具体涉及一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料及其制备方法。

背景技术：

1、弹药在生产、装配、运输及长期贮存过程中，需承受高低温交替、机械振动、冲击载荷、湿热环境及长期老化等复杂工况，因此，对封装材料的综合性能具有较高的要求。有机硅封装材料因具有耐高低温、耐候老化、固化收缩率低及电绝缘性能稳定等优点，而被广泛用于电子器件及特种材料封装。现有有机硅封装材料主要分为缩合型和加成型。缩合型封装材料固化时会释放醇类、酮肟类等小分子，易在封装层内形成气泡、孔隙或界面缺陷，降低封装材料的致密性及力学性能。加成型封装材料固化过程中不产生小分子副产物，但仍存在填料分散性不足、交联网络单一、界面结合力较弱以及力学性能与耐热性能难以兼顾等问题，难以满足弹药长期可靠封装的要求。

2、公开号为cn116083041a的中国发明专利公开了一种基于纳米微球的抗过载有机硅灌封胶及其制备方法，包括：制备由有机硅橡胶、溶剂和纳米二氧化硅微球或表面改性的纳米二氧化硅微球形成的第一混合物；制备由固化剂和催化剂形成的第二混合物；将第一混合物和第二混合物经过搅拌脱泡、浇注脱泡和固化形成抗过载有机硅灌封胶；但其耐高低温循环稳定性有待提高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料及其制备方法。

2、一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，包括组分a和组分b；

3、所述组分a包括以下重量份数的原料：端乙烯基聚二甲基硅氧烷30-40份、改性聚硼硅氧烷5-10份、改性白炭黑8-10份、功能性填料20-30份、催化剂0.05-0.1份；

4、所述组分b包括以下重量份数的原料：端乙烯基聚二甲基硅氧烷30-40份、改性白炭黑8-10份、功能性填料20-30份、含氢聚硅氧烷4-5份、抑制剂0.05-0.1份；

5、所述改性聚硼硅氧烷通过以下方法制备：

6、羟基硅油与硼酸发生脱水缩合反应后，与苯基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷发生脱醇缩合反应，得到改性聚硼硅氧烷；

7、所述羟基硅油、硼酸、苯基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷的投料质量比为100:(2.8-3.2):(1.0-1.5):(0.5-0.7)；

8、所述改性白炭黑通过以下方法制备：

9、顺式油基伯胺与3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷加成反应后，再与白炭黑发生缩合反应，得到改性白炭黑；

10、所述顺式油基伯胺、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷与白炭黑的投料质量比为(0.9-1.2):(0.6-0.8):20。

11、所述脱水缩合反应的温度为175-185℃，时间为1.5-3h。

12、所述脱醇缩合反应的条件为：先在85-95℃反应0.5-1.5h，后在105-115℃反应1.5-3h。

13、所述加成反应的反应温度为30-40℃，时间为2.5-4h。

14、所述与白炭黑发生缩合反应的温度为60-70℃，时间为4-6h。

15、所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。

16、组分a和组分b原料中所述功能性填料均为硅微粉。

17、所述催化剂为卡斯特铂催化剂。

18、一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料的制备方法，包括以下步骤：

19、（1）按照重量份称取组分a原料：端乙烯基聚二甲基硅氧烷30-40份、改性聚硼硅氧烷5-10份、改性白炭黑8-10份、功能性填料20-30份、催化剂0.05-0.1份；

20、按照重量份称取组分b原料：端乙烯基聚二甲基硅氧烷30-40份、改性白炭黑8-10份、功能性填料20-30份、含氢聚硅氧烷4-5份、抑制剂0.05-0.1份；

21、（2）将组分a原料中的端乙烯基聚二甲基硅氧烷、改性聚硼硅氧烷、改性白炭黑、功能性填料搅拌混匀，加入催化剂，继续搅拌，得到组分a；

22、将组分b原料中的端乙烯基聚二甲基硅氧烷、改性白炭黑、功能性填料搅拌混匀，加入含氢聚硅氧烷、抑制剂，继续搅拌，得到组分b；

23、（3）使用时，将组分a和组分b混合，真空脱泡，得到用于弹药封装的高性能有机硅封装材料。

24、由于采用以上技术方案，本发明的有益效果包括：

25、本发明制备的有机硅封装材料以端乙烯基聚二甲基硅氧烷与含氢聚硅氧烷构建了稳定的交联网络，赋予材料良好的柔韧性、耐高低温性能和结构强度；改性聚硼硅氧烷通过引入动态网络结构和苯基增强结构，提高材料的能量耗散能力和热稳定性；改性白炭黑通过增强填料与有机硅基体间的界面结合并形成柔性耗能界面，提高载荷传递能力；硅微粉发挥填充和支撑作用，提高材料致密性和尺寸稳定性。各组分协同作用，使材料兼具较高的拉伸强度、断裂伸长率、剪切强度及冷热循环稳定性，能够满足弹药长期贮存、运输振动及冲击环境下的可靠封装要求。

1.一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，包括组分a和组分b；

2.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述脱水缩合反应的温度为175-185℃，时间为1.5-3h。

3.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述脱醇缩合反应的条件为：先在85-95℃反应0.5-1.5h，后在105-115℃反应1.5-3h。

4.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述加成反应的反应温度为30-40℃，时间为2.5-4h。

5.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述与白炭黑发生缩合反应的温度为60-70℃，时间为4-6h。

6.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇。

7.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，组分a和组分b原料中所述功能性填料均为硅微粉。

8.根据权利要求1所述的一种用于弹药封装的高性能有机硅封装材料，其特征在于，所述催化剂为卡斯特铂催化剂。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的用于弹药封装的高性能有机硅封装材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：