混炼硅橡胶的配合技术8
《硅橡胶混炼胶 高抗撕、高强度》
《硅橡胶混炼胶高抗撕、高强度》国家标准征求意见稿编制说明合盛硅业股份有限公司二〇一五年八月二十五日《硅橡胶混炼胶高抗撕、高强度》国家标准征求意见稿编制说明1工作简况1.1 项目背景和立项意义硅橡胶是特种合成橡胶中的重要品种之一，是一种分子主链为Si-O-Si的无机结构，侧链为有机取代基(主要是甲基)，兼具无机和有机性能的高分子材料．与一般的有机橡胶相比，具有非常优良的耐热性、耐寒性和耐候性以及电气特性，在航天、航空、汽车、电子电器工业等领域都有广泛的应用。
硅橡胶混炼胶是以线性高聚合度聚有机硅氧烷生胶，添加填料、各种助剂加工而成。
聚有机硅氧烷以Si-O-Si 键为主链， Si原子上连有甲基和少量乙烯基，分子柔性大，未加补强剂时，分子间作用力弱，物理机械性能较差，尤其是撕裂强度只能达到5~10KN/m，拉伸强度仅有0.4MPa。
这样的缺点使得硅橡胶制品在需要高拉伸强度，高撕裂强度的应用领域使用受限。
从而制约了硅橡胶的广泛使用。
因此，为了能充分利用硅橡胶的上述特性和进一步扩大其在尖端技术领域的应用，高强度硅橡胶的开发成了一项重要的研究课题。
目前国内外专家学者提高硅橡胶拉伸强度和撕裂强度的途径基本都是从硅橡胶生胶、硅橡胶补强填料白炭黑、助剂硅油等三个方面来进行研究1。
在研究硅橡胶生胶对硅橡胶拉伸强度和撕裂强度方面，何颖2等人研究得出生胶的分子量越大，硅橡胶的拉伸强度越大。
郭建华3等人研究了生胶的乙烯基含量对硅橡胶撕裂强度的影响。
研究结果显示(1)高乙烯基含量和低乙烯基含量的硅橡胶并用，当并用胶的乙烯基摩尔分数低于0.15％时，选用合适的并用比会明显提高并用胶的抗撕裂性能。
当乙烯基摩尔分数为0.15％的硅橡胶和乙烯摹摩尔分数为0.06％的硅橡胶按50／50并用时，并用胶的乙烯基摩尔分数为0.105％，此时撕裂强度最高，达到45.8 kN/m。
当并用胶中乙烯基摩尔分数超过0.15％时，硅橡胶并用比对硫化胶的撕裂性能影响不大。
橡胶试验胶料的配料、混炼操作规程(新编版)
橡胶试验胶料的配料、混炼操作规程(新编版)The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：YK-AQ-0323橡胶试验胶料的配料、混炼操作规程(新编版)1试验胶料配料：-称量前将天平校准，严格按照配方表称量各种胶料和配合剂。
共用器皿（如药匙、托盘）每配完一种小料要擦拭一次，以免各种小料混合称量；-制备胶料试验用的各种配合剂应符合标准要求的规定，所用的各种配合剂的有效期均为半年；-生胶和碳黑应精确到1g，油类应精确到1g或±1%（以精度高的为准），硫磺和促进剂精确到0.02g，氧化锌和硬脂酸精确到0.1g，所有其它配合剂都精确到1%。
2试验胶料的混炼程序-将配制好的各种配合剂按顺序摆放在开炼机附近；-检查安全闸，检查开炼机缝隙中有无杂物，最小辊距不小于0.4mm,最大辊距不大于4mm，按规定调整所需辊温，双手不得超过安全线；-按原材料配方中的混炼顺序进行混炼，在混炼过程中，辊温始终保持在规定的温度±5℃范围内；-作3/4割刀时，其操作方法是：分别由左向右，由右向左割取包辊胶宽度的3/4，待辊筒上的堆积胶都通过辊筒间隙时，将割下的胶推向辊筒的左边或右边并续入，如此反复切割，左右切割一次为一刀，两次连续的割刀允许时间间隔20s；-当堆积胶或辊筒表面上还有明显的游离粉末时，不应切割胶料，从间隙散落下的配合剂，应及时小心收集并重新混入胶料中；-混炼后的胶料重量与原材料的总重量之差为0.5%～-1.5%；-混炼后的胶料应放在干净、干燥的试验台上，作好标识（胶料名称、混炼时间），冷却后胶料用垫布包好，填写检验通知单（胶料名称、试验姆的、试验项目、混炼完成时间），一同送入硫化室。
硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途
硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途(共8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途摘要：硅橡胶是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。
分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。
关键词：硅橡胶、热硫化型橡胶、工艺流程、特性与功能、应用与发展1引言分类硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。
这里主要介绍热硫化型橡胶。
特性(1)耐高、低温性在所有橡胶中，硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。
例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。
硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。
(2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后，性能无显著变化。
(3)电绝缘性能硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体。
此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。
它的耐电晕性和耐电弧性极好,耐电晕寿命是聚四氟乙烯的1000倍，耐电弧寿命是氟橡胶的20倍。
(4)特殊的表面性能和生理惰性硅橡胶的表面能比大多数有机材料小,具有低吸湿性,长期浸于水中吸水率仅为1%左右,物理性能不下降,防霉性能良好,与许多材料不发生粘合,可起隔离作用。
期末试卷参考答案
有机硅合成化学一、填空题1、硅元素，在元素周期表中位于第三周期，第IV族。
在地壳中丰度列第2位，在自然界中主要以熔点很高的二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
2、写出下列取代基代号的含义：Me甲基、Et乙基、Ph苯基、Vi乙烯基、Ac乙酰基。
3、GB/T 2881-2008 工业硅，根据应用范围的不同，将工业硅分为两大类，即冶金用硅和化学用硅。
制备有机硅材料应选用化学用硅。
4、工业上，采用硅与氯甲烷直接反应制备甲基氯硅烷。
从甲基氯硅烷混合物中分离获得纯度较高的二甲基二氯硅烷，采用多塔连续分馏以及共沸精馏、萃取精馏和反应精馏等特殊精馏技术。
5、江苏是有机硅产业的大省，有机硅产能全球排名前四的“巨头”已先后在此投资建厂。
其中张家港市有道康宁和瓦克，南通市有迈图和信越。
6、有机硅材料按其形态和用途的不同，主要分为：硅烷偶联剂、硅油、硅树脂和硅橡胶等。
根据侧基有机基团的不同，混炼硅橡胶生胶主要分为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶和氟硅橡胶四大类。
7、在有机硅聚合反应中，加入一定量封端剂的目的是控制聚合物的分子量；采用N2保护的原理是隔绝空气，防止氧化副反应。
8、制备混炼硅橡胶常用的环硅氧烷中间体有甲基环硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基乙烯基苯基环硅氧烷和甲基乙烯基四氟丙基环硅氧烷等。
9、以环硅氧烷为单体，制备α,ω–二羟基聚二甲基硅氧烷的聚合反应，可选用的碱性催化剂有氢氧化钾或氢氧化锂等，聚合机理属于开环聚合，聚合过程可分为链引发、链增长、链转移和链终止四个阶段。
10、目前，信越化学的有机硅产能居日本第1位，全球第4位。
二、命名与结构简式三、解释下列名词或略语的含义1、RTV硅橡胶——室温硫化硅橡胶；HTV硅橡胶——热硫化硅橡胶2、LIM硅橡胶——液体注射成型硅橡胶；MQ树脂——由四官能度硅氧烷缩聚链节（Q）与单官能度硅氧烷封闭链节（M）构成的一类特种树脂3、VMQ——甲基乙烯基硅橡胶；PVMQ——甲基乙烯基苯基硅橡胶4、DMC——二甲基硅氧烷混合环体；VMC——甲基乙烯基硅氧烷混合环体5、D4——八甲基环四硅氧烷；D 4vi ——四甲基四乙烯基环四硅氧烷四、简答题1、简述制备缩合型液体硅橡胶基础聚合物—α,ω–二羟基聚二甲基硅氧烷的合成原理和方法以D4或DMC 为原料，在碱性催化剂作用下，经开环聚合、加水降解、中和或分解催化剂、脱除低沸物等过程，是工业生产中最常用的制备α,ω–二羟基聚二甲基硅氧烷的方法。
常用典型橡胶的混炼工艺特点
常用典型橡胶的混炼工艺特点橡胶的混炼就是将各种配合剂借助炼胶机机械力的作用，将各种配合剂均匀地分散在橡胶中，以形成一个以橡胶为介质或者以橡胶与某些能和它相容的配合组分（配合剂、其它聚合物）的混合物为介质，以与橡胶不相容的配合剂（如粉体填料、氧化锌、颜料等）为分散相的多相胶体分散体系的过程。
对混炼工艺的具体技术要求是：配合剂分散均匀，使配合剂特别是炭黑等补强性配合剂达到最好的分散度，以保证胶料性能一致。
混炼后得到的胶料称为“混炼胶”，其质量对进一步加工和制品质量有重要影响。
1·天然橡胶的混炼天然橡胶是生胶塑炼的主要胶种，用开炼机和密炼机进行塑炼均能获得良好效果。
用开炼机塑炼时，通常采用低温（40～50℃）薄通（辊距0.5～1mm）塑炼法和分段塑炼法效果最好。
用密炼机塑炼时，温度宜在155℃以下，时间约在13min 左右。
塑炼时间增加，塑炼胶的可塑性随之增大。
但不要过炼，否则可塑性变得过高而使物理机械性能下降。
天然橡胶塑炼时常加入促进剂M作塑解剂，来提高塑炼效果。
促进剂M对开炼机塑炼和密炼机塑炼都适用。
天然橡胶塑炼后，为使橡胶分子链得到松弛（俗称恢复疲劳）和可塑性均匀，需停放一定时间（4～8h），才能供下道工序使用。
目前国内使用的天然橡胶主要品种有：国产烟片胶和标准胶，进口烟片胶和马来西亚标准胶等。
由于上述胶种的初始门尼粘度不同，欲获得相同的可塑性，所需的塑炼时间当然不同。
其塑炼时间按长短排列的顺序为：进口烟片胶＞国产烟片胶>国产标准胶>马来西亚标准胶。
恒粘和低粘标准马来西亚橡胶、充油天然橡胶、轮胎橡胶、易操作橡胶的初始门尼粘度较低（一般小于65），可不经塑炼直接混炼。
天然混炼胶（NR）具有综合性好的物理机械性能，在常温下具有很高的弹性，弹回率可达50%～85%以上。
天然胶还具有较高的机械强度，很好的耐屈挠疲劳性能，滞后损失小，多次变形下生热量低，撕裂强度高，耐磨性和耐寒性良好，以及良好的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性。
橡胶混炼工艺介绍
塑炼的目的：
生胶塑炼的目的主要是使胶料的 工艺性能得以改善。塑炼后的生胶弹 性减小，可塑性增大；混炼时配合剂 容易在胶料中混合分散均匀，压延挤 出速度快，收缩率小，并改善胶料对 骨架材料的渗透与结合作用；硫化时 容易流动充满模型。随着塑炼程度的 增加，其硫化胶的力学强度、耐磨耗 和耐老化性能降低，永久变形增加， 使硫化胶物理机械性能受到损害。塑 炼程度越大，损害程度也越大。故生 胶的塑炼 程度必须根据胶料的加工 性能要求和硫化胶性能要求综合确定。
二、机械塑炼工艺
2、 开炼机塑炼工艺
(1).包辊塑炼法 胶料通过辊距后包于前辊表面，随辊筒转动重新回到辊筒
上方并再次进入辊距，这样反复通过辊距，受到捏炼，直至 达到可塑度要求为止。
二、机械塑炼工艺
2、 开炼机塑炼工艺
(2).薄通塑炼法 薄通塑炼法的辊距在1mm以下，胶料通过辊距后不包辊，
而直接落盘，等胶料全部通过辊距后，将其扭转90°角推到 辊筒上方再次通过辊距，这样反复捏炼，直至达到要求的可 塑度为止。
一、生胶的增塑方法和机理
（二）、生胶塑炼的增塑机理
4.化学塑解剂 的作用 在生胶机械塑炼过程中，加入某些低分子化学物
质可通过化学作用增加机械塑炼效果，这些物质称为 化学塑解剂。
一、生胶的增塑方法和机理
（二）、生胶塑炼的增塑机理
5.电与臭氧的作用 用开炼机塑炼时因辊筒表面与胶料之间的剧烈摩
擦会产生静电，并在胶料表面积累，到一定程度便产 生静放电，生成臭氧和原子氧，对橡胶的氧化裂解作 用更大。
d.在保证胶料质量的前提下,尽可 能缩短混炼时间,以提高生产效率, 减少能量消耗.
内容简介:
混炼工艺是橡胶制品生产过程的第一步,它 的任务就是将配方中的生胶与各种原材料混合 均匀,制成符合性能要求的混炼胶胶料,包括生胶 的塑炼加工和胶料的混炼加工两个主要过程.塑 炼加工是为混炼加工做准备的.故塑炼和混炼通 称为炼胶工艺.
硅橡胶制品制造流程常识
硅橡胶制品制造流程常识硅橡胶是一种高分子聚合物材料，具有优良的物理性能和化学性能，被广泛应用于各个领域，如电子电器、汽车、航空航天等。
下面将介绍硅橡胶制品的制造流程常识。
一、硅橡胶的制造流程主要包括以下几个阶段：1.原料准备：硅橡胶的主要原料是硅石和甲基硅酸甲酯。
硅石破碎、洗涤后通过化学反应合成甲基硅酸甲酯。
同时，还需添加一些助剂、填充剂等。
2.混炼：将原料加入密炼机中进行混炼。
在混炼过程中，通过控制温度、时间、压力等参数，将原料充分混合均匀，并排除气泡。
3.模塑：将混炼好的硅橡胶加入模具中，经过加热、加压等处理，使其形成所需的形状。
模塑过程中还可进行吹塑、注塑等加工方法。
4.固化：将模塑后的硅橡胶制品放入加热箱中进行固化处理。
在高温下，硅橡胶会发生架桥反应，形成三维立体网状结构，使其具有良好的弹性和耐热性能。
5.收辊：将固化后的硅橡胶制品从模具中取出，并通过切割、打磨等工艺去除边角，使其形成成品。
二、硅橡胶制品制造流程中常用的设备和工艺有：1.密炼机：用于将硅橡胶和其他原料进行混炼，使其达到所需的混合度。
密炼机有开放式和封闭式两种类型，根据生产需要选择。
2.模具：用于将混炼好的硅橡胶注入其中，使其形成所需的形状。
模具有手动和自动两种类型，在生产中根据产品要求选择。
3.加热箱：用于固化硅橡胶制品，通过加热使硅橡胶发生架桥反应，提高其硬度和耐热性能。
加热箱的温度、时间等参数需要根据不同产品确定。
4.切割机：用于将固化后的硅橡胶制品进行切割，使其形成成品。
切割机有手动和自动两种类型，根据产量和产品要求选择。
5.打磨机：用于去除硅橡胶制品表面的毛刺和不平整部分，使其表面光滑均匀。
打磨机有手动和自动两种类型，可根据产品要求选择。
三、硅橡胶制品制造流程中需要注意的事项有：1.原料的质量和配比要准确，避免产生缺陷和影响产品的性能。
2.混炼过程中要控制好温度、时间、压力等参数，确保原料充分混合均匀，并排除气泡。
107室温硫化硅橡胶的制作工艺
107室温硫化硅橡胶的制作工艺1.原料准备：首先需要准备好硅橡胶、硫化剂、填充剂和可塑剂等原料。
硅橡胶可选择聚甲基硅氧烷、液态三氧化二硅和异丙基三氧化二硅等。
硫化剂可选择硫醚或硫代二苯酮等。
常用的填充剂有二氧化硅和电气石蜡等。
可塑剂可以选择聚酯烷基硅氧烷等。
2.原料混合：将硅橡胶、硫化剂、填充剂和可塑剂按一定配方比例混合均匀。
混合过程可以用分散器、搅拌机等设备进行，保证各组分充分混合均匀。
3.分散：将混合好的原料进行分散处理，以提高原料的可塑性和可混合性。
可以使用分散剂或分散机械进行分散处理，使原料颗粒更加均匀细小。
4.调整黏度：根据需要，可以对原料进行黏度调整。
调整黏度可以通过添加溶剂或添加相应的改性剂进行。
5.滤净：将调整好黏度的原料进行滤净处理，去除其中的杂质和颗粒。
6.浇注：将滤净后的原料浇注到模具中，并用模具充分压实。
模具可以根据需要选择合适的形状和尺寸。
7.硫化：将浇注好的原料放入硫化炉中进行硫化处理。
硫化温度和时间可以根据具体要求进行调整，一般在120-150°C的温度下进行硫化，时间一般为2-4小时。
8.冷却：在硫化结束后，将硫化好的硅橡胶从硫化炉中取出，自然冷却至室温。
9.检验：对制作好的107室温硫化硅橡胶进行外观、尺寸、硬度等指标的检验，确保产品质量合格。
10.包装：合格的107室温硫化硅橡胶进行包装，一般采用密封包装，防止受潮和污染。
以上是制作107室温硫化硅橡胶的工艺流程，通过合理的原料选择和混合处理，以及严格的硫化工艺控制，可以获得质量稳定且具有优异性能的107室温硫化硅橡胶产品。