一种高弹镜面硅胶垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅胶制备技术领域，具体涉及一种高弹镜面硅胶垫及其制备方法。
背景技术
硅胶制品根据其表面的粗糙度可以分为镜面硅胶和磨砂硅胶，其中镜面硅胶，表面光泽度像一面镜子一样，手感柔和。镜面硅胶可用于生产手机壳、电子产品配件、饰品生产模具等，也可用于棉布、无纺布、牛津布等面料的印花。
镜面硅胶垫在生产应用时面临一个问题，即硅胶面的耐刮擦性能较差，为了提高耐刮擦性能，目前的处理方式是在硅胶浆中加入一定量的固化剂，然而加入固化剂会影响硅胶面的回弹性，使柔软性下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高弹镜面硅胶垫及其制备方法，其解决了目前镜面硅胶垫耐刮擦性能差的问题，同时保持了硅胶垫的高回弹性和柔软性。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高弹镜面硅胶垫的制备方法，步骤包括
步骤一、准备原料乙烯基硅油40-80份、二甲基硅油25-50份、含氢硅油2-6份、改性硅酮粉1-8份、活性单体2-10份和光引发剂0.5-5份；
步骤二、将乙烯基硅油和二甲基硅油混合并搅拌均匀，再加入改性硅酮粉，进行超声分散后，再加入含氢硅油、活性单体和光引发剂，搅拌均匀并静置1-3h得到硅胶浆料；
步骤三、对硅胶浆料进行抽真空，将硅胶浆料中的气泡完全抽出；
步骤四、将硅胶浆料倒入镜面玻璃模具中，待模具内完全充满硅胶浆料后密封，加热使硅胶浆料温度提升5-10℃后维持温度不变，并以300-600mJ/cm2的紫外照度全方位照射模具，对模具内的硅胶浆料进行20-40min的固化，脱模即得高弹镜面硅胶垫。
进一步改进在于，所述改性硅酮粉采用以下方法制得：
(1)通过硅酮包覆处理纳米晶二氧化硅粉末得到1000-1400目的硅酮粉备用，通过乙醇和超分散剂按照质量比为2-4:1的比例混合制成超分散溶液备用；
(2)将超分散溶液分多次滴加到硅酮粉中，每次滴加间隔2～5min，充分混匀，且超分散溶液所用总质量为硅酮粉的0.5-1.2％；
(3)在1800-2200r/min的转速下，反应10-25min，即得改性硅酮粉。
进一步改进在于，所述超分散剂选用聚酯型超分散剂、聚醚型超分散剂或聚丙烯酸酯型超分散剂中的一种。
进一步改进在于，所述镜面玻璃模具由耐热钢化玻璃经镜面研磨膏抛光处理制成，模具表面粗糙度为Ra0.02，且厚度为3-5mm。
进一步改进在于，所述活性单体选用丙烯酸、丙烯酸异辛酯或丙烯酸丁酯中的一种或多种。
进一步改进在于，所述光引发剂选用光引发剂819、光引发剂369、光引发剂500中的一种或多种。
本发明还提供了一种高弹镜面硅胶垫，其通过上述制备方法制备而成。
本发明的有益效果在于：本发明用UV固化取代传统的固化剂固化方式，既提升了耐刮擦性能，又保持了硅胶垫较佳的柔软度以及回弹性，手感舒适。另外，本发明采用超分散剂改性的硅酮粉，其具有多点锚固基团，拥有硅烷偶联剂所不具备超分散特性，使得改性硅酮粉耐刮擦性能优异；而采用先密封加热后固化的方式，使得硅胶浆受热膨胀，与模具接触更加紧密，使制成的硅胶垫镜面效果突出，且分子间结合强度更高，进一步改善其强度以及耐刮擦性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种高弹镜面硅胶垫的制备方法，步骤包括
步骤一、准备原料乙烯基硅油40份、二甲基硅油50份、含氢硅油2份、改性硅酮粉1份、丙烯酸2份和光引发剂819%200.5份；
其中，所述改性硅酮粉采用以下方法制得：
(1)通过硅酮包覆处理纳米晶二氧化硅粉末得到1000目的硅酮粉备用，通过乙醇和聚酯型超分散剂按照质量比为2:1的比例混合制成超分散溶液备用；
(2)将超分散溶液分三次(50wt％、30wt％、20wt％)滴加到硅酮粉中，每次滴加间隔2min，充分混匀，且超分散溶液所用总质量为硅酮粉的0.5％；
(3)在1800r/min的转速下，反应25min，即得改性硅酮粉；
步骤二、将乙烯基硅油和二甲基硅油混合并搅拌均匀，再加入改性硅酮粉，进行超声分散后，再加入含氢硅油、丙烯酸和光引发剂819，搅拌均匀并静置1h得到硅胶浆料；
步骤三、对硅胶浆料进行抽真空，将硅胶浆料中的气泡完全抽出；
步骤四、将耐热钢化玻璃经镜面研磨膏抛光处理制成镜面玻璃模具，模具表面粗糙度为Ra0.02，且厚度为3mm，将硅胶浆料倒入镜面玻璃模具中，待模具内完全充满硅胶浆料后密封，加热使硅胶浆料温度提升5℃后维持温度不变，并以300mJ/cm2的紫外照度全方位照射模具，对模具内的硅胶浆料进行40min的固化，脱模即得高弹镜面硅胶垫。
实施例2
一种高弹镜面硅胶垫的制备方法，步骤包括
步骤一、准备原料乙烯基硅油60份、二甲基硅油35份、含氢硅油4份、改性硅酮粉4份、丙烯酸异辛酯6份和光引发剂369%202份；
其中，所述改性硅酮粉采用以下方法制得：
(1)通过硅酮包覆处理纳米晶二氧化硅粉末得到1200目的硅酮粉备用，通过乙醇和聚醚型超分散剂按照质量比为3:1的比例混合制成超分散溶液备用；
(2)将超分散溶液分三次(60wt％、30wt％、10wt％)滴加到硅酮粉中，每次滴加间隔3.5min，充分混匀，且超分散溶液所用总质量为硅酮粉的0.8％；
(3)在2000r/min的转速下，反应18min，即得改性硅酮粉；
步骤二、将乙烯基硅油和二甲基硅油混合并搅拌均匀，再加入改性硅酮粉，进行超声分散后，再加入含氢硅油、丙烯酸异辛酯和光引发剂369，搅拌均匀并静置2h得到硅胶浆料；
步骤三、对硅胶浆料进行抽真空，将硅胶浆料中的气泡完全抽出；
步骤四、将耐热钢化玻璃经镜面研磨膏抛光处理制成镜面玻璃模具，模具表面粗糙度为Ra0.02，且厚度为4mm，将硅胶浆料倒入镜面玻璃模具中，待模具内完全充满硅胶浆料后密封，加热使硅胶浆料温度提升8℃后维持温度不变，并以450mJ/cm2的紫外照度全方位照射模具，对模具内的硅胶浆料进行30min的固化，脱模即得高弹镜面硅胶垫。
实施例3
一种高弹镜面硅胶垫的制备方法，步骤包括
步骤一、准备原料乙烯基硅油80份、二甲基硅油25份、含氢硅油6份、改性硅酮粉8份、丙烯酸丁酯10份和光引发剂500%205份；
其中，所述改性硅酮粉采用以下方法制得：
(1)通过硅酮包覆处理纳米晶二氧化硅粉末得到1400目的硅酮粉备用，通过乙醇和聚丙烯酸酯型超分散剂按照质量比为4:1的比例混合制成超分散溶液备用；
(2)将超分散溶液分四次(40wt％、30wt％、20wt％、10wt％)滴加到硅酮粉中，每次滴加间隔5min，充分混匀，且超分散溶液所用总质量为硅酮粉的1.2％；
(3)在2200r/min的转速下，反应10min，即得改性硅酮粉；
步骤二、将乙烯基硅油和二甲基硅油混合并搅拌均匀，再加入改性硅酮粉，进行超声分散后，再加入含氢硅油、丙烯酸丁酯和光引发剂500，搅拌均匀并静置3h得到硅胶浆料；
步骤三、对硅胶浆料进行抽真空，将硅胶浆料中的气泡完全抽出；
步骤四、将耐热钢化玻璃经镜面研磨膏抛光处理制成镜面玻璃模具，模具表面粗糙度为Ra0.02，且厚度为5mm，将硅胶浆料倒入镜面玻璃模具中，待模具内完全充满硅胶浆料后密封，加热使硅胶浆料温度提升10℃后维持温度不变，并以600mJ/cm2的紫外照度全方位照射模具，对模具内的硅胶浆料进行20min的固化，脱模即得高弹镜面硅胶垫。
对比例1
其步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：未添加改性硅酮粉。
对比例2
其步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：未添加改性硅酮粉，而添加了等量的普通硅酮粉。
对比例3
其步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：步骤四中，用加入固化剂的方式代替UV固化。
对比例4
其步骤与实施例2基本相同，唯一区别在于：步骤四中，将硅胶浆料倒入玻璃模具后直接密封、UV固化，未进行加热过程。
分别对上述实施例1-3以及对比例1-4制得的镜面硅胶垫进行性能测试，测试项目包括：①表面粗糙度：采用触针法测试；②拉伸强度：根据GB/T%20528-1998标准测试；③断裂伸长率：根据GB/T%20528-1998标准测试；④压缩永久变形：根据GB/T%207759-1996标准测试，⑤耐刮擦性能：采用一元硬币来回刮划20次，观察其划痕情况。测试结果统计呈下表：
从上表可以看出，本发明实施例1-3制备的镜面硅胶垫，其表面粗糙度极低，镜面效果突出；另外，耐刮擦性能突出，拉伸强度和断裂伸长率较大，而压缩永久变形较小，说明其柔软度较好、回弹性较好。
通过比较实施例2与对比例1、2可以看出，本发明所添加的改性硅酮显著提升了硅胶垫的耐刮擦性能，且相比较于普通的硅酮粉，提升效果更加明显。通过比较实施例2与对比例3、4可以看出，本发明所采用的玻璃模具先加热后UV固化的方式，使得硅胶垫的表面粗糙度明显下降，柔软度和回弹性明显提升，其中加热的步骤还能对强度、以及耐刮擦性能起到一定的促进作用，弥补UV固化在该性能上的不足。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
