一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、压缩机封严垫片是压缩机内部用于填补结合面间隙、防止工质泄漏的核心密封零件。压缩机在运行时伴随气体脉动力、机械振动，封严垫片作为弹性缓冲层能够吸收振动能量，并避免金属结合面直接摩擦。

2、现有技术的封严垫片通过硅橡胶与玻璃纤维织物复合，是三胶两布结构，上下表层为固体硅胶，中间层为两层玻璃纤维织物通过液体硅胶粘接。但是存在如下问题：（1）手工涂刷液体硅胶不均匀，污染产品表面，合格率低；（2）产品关键尺寸厚度不均匀，精度差；（3）两层玻璃纤维织物通过液体硅胶黏结，强度低，高温动态环境下易分层；（4）封严垫片整体在常温和高温下强度较低，高温压缩永久变形较大。

3、以飞机上使用的封严垫片为例，飞机压缩机在工作过程中有来自内部气体带来的风蚀，封严垫片存在的这些问题会使其在受到压缩机的振动或机械冲击情况下导致封严磨损，且变形量较大，变形越大密封性越差。压缩机封严垫片失效后，将导致压缩机管道内部气体泄漏，压缩机工作效率降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料及其制备方法，以解决现有技术中多层硅胶织物复合材料用于封严垫片时，力学性能较差、黏结强度较低容易分层，且压缩永久变形较大影响密封性的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提出一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料的制备方法，包括如下步骤：

4、s1.玻璃纤维布进行预处理：包括烘干、等离子处理、涂刷液体硅胶进行硅烷化处理；

5、s2.在预处理后的玻璃纤维布的一侧表面压延第一改性固体硅胶，另一侧表面压延第二改性固体硅胶获得硅胶布，第一改性固体硅胶和第二改性固体硅胶来自改性固体硅胶，改性固体硅胶的制备方法包括如下步骤：将固体硅胶进行开炼、薄通，然后依次添加苯基乙烯基硅油、hmds抑制剂进行混炼，接着添加苯基硅树脂继续混炼，最后添加kh550偶联剂、气相法白炭黑、硫化剂双2.5膏进行混炼，薄通，出片，冷却，静置；

6、s3.将经步骤s2处理后的硅胶布进行裁切获得片材，取两片片材，按照其中一片片材压延第二改性固体硅胶的表面与另外一片片材压延第二改性固体硅胶的表面相互对合接触放置的状态进行压延贴合；

7、s4.贴合完成后，进行模压硫化。

8、可选的，步骤s1具体包括：

9、s11.将玻璃纤维布进行烘干、以除去表面残留油污，同时使含水率降低至0.02%以下；

10、s12.将烘干后的玻璃纤维布放入真空等离子设备，待真空度抽至0.1~0.2pa后，稳定3~5min，然后通入氧气；

11、s13.在玻璃纤维布的两侧表面分别涂刷液体硅胶，于烘道中进行高温固化。

12、可选的，步骤s11中，烘干条件为300~350℃、30~40min。

13、可选的，步骤s12中，通入氧气的流速为500~600cm3/min，处理150~200s。

14、可选的，步骤s13中，液体硅胶选自乙烯基硅烷型液体硅胶，液体硅胶的涂刷厚度为0.01~0.02mm，涂刷时走布速度10~15m/min。

15、可选的，步骤s2中，在玻璃纤维布的两侧表面进行压延时，压力为120~140pa，温度为50~60℃，压延速度为200~250cm/min。

16、可选的，步骤s2中，第一改性固体硅胶的厚度为0.7±0.01mm，第二改性固体硅胶的厚度为0.1±0.01mm。

17、可选的，步骤s2中，改性固体硅胶包括如下重量份的各组分：固体硅胶100份、苯基乙烯基硅油5~10份、苯基硅树脂1~3份、hmds抑制剂0.3~0.6份、气相法白炭黑40~60份、kh550偶联剂1.5~3.5份、硫化剂双2.5膏0.5~1.5份。

18、可选的，步骤s3中，将两片片材进行压延贴合时，压力为90~100pa，温度为30~40℃，压延速度为150~180cm/min。

19、另一方面，本发明还提出一种多层硅胶织物复合材料，采用上述的制备方法制备得到，依次包括上表层硅胶、上层玻璃纤维布、粘合层、下层玻璃纤维布、下表层硅胶，上表层硅胶、下表层硅胶均为第一改性固体硅胶，粘合层为两层第二改性固体硅胶组成。

20、相对于现有技术，本发明所述的一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料及其制备方法具有以下优势：

21、（1）本发明将玻璃纤维布进行烘干、等离子处理，并通过涂刷液体硅胶进行硅烷化处理，能够增加玻璃纤维布与改性固体硅胶的粘接强度。

22、（2）通过对固体硅胶进行改性处理，引入苯基基团，在主链中嵌入刚性基团，能够提升硅胶层的回弹性，降低压缩永久变形。

23、（3）涂刷液体硅胶后的上层玻璃纤维布与下层玻璃纤维布之间为第二改性固体硅胶，通过共硫化有利于增加上下层玻璃纤维布的黏结性，并且改善多层硅胶织物复合材料的拉伸强度，减少压缩永久变形。

24、（4）由于采用的是改性固体硅胶的方式，因此可采用压延方式附着于玻璃纤维布上，避免了现有技术中采用涂刷液体硅胶方式造成的厚度不均匀的问题，且具有较低的压缩永久变形和超高的强度，解决了产品关键尺寸精度差、粘结力低、高温分层等缺陷，进而提升产品的高温密封性能，延长航材服役寿命。

1.一种超高强度低压变多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1具体包括：

3.根据权利要求2所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s11中，烘干条件为300~350℃、30~40min。

4.根据权利要求2所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s12中，通入氧气的流速为500~600cm3/min，处理150~200s。

5.根据权利要求2所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s13中，液体硅胶选自乙烯基硅烷型液体硅胶，液体硅胶的涂刷厚度为0.01~0.02mm，涂刷时走布速度10~15m/min。

6.根据权利要求1所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，在玻璃纤维布的两侧表面进行压延时，压力为120~140pa，温度为50~60℃，压延速度为200~250cm/min。

7.根据权利要求1所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，第一改性固体硅胶的厚度为0.7±0.01mm，第二改性固体硅胶的厚度为0.1±0.01mm。

8.根据权利要求1所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，改性固体硅胶包括如下重量份的各组分：固体硅胶100份、苯基乙烯基硅油5~10份、苯基硅树脂1~3份、hmds抑制剂0.3~0.6份、气相法白炭黑40~60份、kh550偶联剂1.5~3.5份、硫化剂双2.5膏0.5~1.5份。

9.根据权利要求1所述的多层硅胶织物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，将两片片材进行压延贴合时，压力为90~100pa，温度为30~40℃，压延速度为150~180cm/min。

10.一种多层硅胶织物复合材料，其特征在于，采用权利要求1~9任一项所述的制备方法制备得到，依次包括上表层硅胶、上层玻璃纤维布、粘合层、下层玻璃纤维布、下表层硅胶，上表层硅胶、下表层硅胶均为第一改性固体硅胶，粘合层为两层第二改性固体硅胶组成。