高性能加成型硅橡胶的制备1

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高触变加成型硅橡胶胶粘剂制备及性能研究

高触变加成型硅橡胶胶粘剂制备及性能研究

高触变加成型硅橡胶胶粘剂制备及性能研究作者:刘龙江王斌刘超来源:《粘接》2024年第07期摘要:用乙烯基硅油和含氢硅油作为反应的基础聚合物,选用铂-乙烯基硅氧烷配合物为催化剂,乙烯基MQ硅树脂和白炭黑作为补强剂制备加成型硅橡胶胶粘剂。

白炭黑除了补强作用外还可提供较好的触变性,起到防流挂的效果,可制备高触变、性能好的透明硅橡胶胶粘剂。

制备的产品最大特点具有高强度和回弹性,压缩回弹率可达到95%以上。

该产品主要应用于微电子元器件密封保护、传感器及分电器等器件包封等,具有加工工藝简单、尺寸稳定、回弹性好、高强度、耐高温和耐老化等优异性能。

关键词:加成型硅橡胶胶粘剂;高强度;高触变;高回弹性中图分类号:TQ433.4+38 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2024)07-0032-03Preparation and performance study of high thixotropicaddition molded silicone rubber adhesiveLIU Longjiang, WANG Bin, LIU Chao(Shanghai Kangda New Material(Group) Co.,Ltd.,Shanghai 201400,China)Abstract: Vinyl silicone oil and hydrogenated silicone oil were used as the base polymers for the reaction, platinum⁃vinyl siloxane complexes were used as catalysts, vinyl MQ silicone resin and carbon⁃white were used as reinforcing agents to prepare additive silicone rubber adhesives. In addition to reinforcing effect, carbon⁃white can also provide good thixotropic performance,play an anti⁃sagging effect, and can prepare transparent silicone rubber adhesives with high thixotropy and good performance. The biggest feature of this product is high strength and good rebound resilience, and the compression resilience ratio can reach more than 95%. The product is mainly used in the sealing protection of micro⁃electronic components, sensors and distributors and other devices encapsulation. It has the advantages of simple processing technology, stable size, good resilience, high strength, high temperature resistance and aging resistance and so on.Key words: addition type silicone rubber adhesive;high strength;better thixotropic performance;good rebound resilience硅橡胶已成为当今热门的一种新型功能材料,最常见的双组分加成型硅橡胶都是液态可流动的,在汽车、电气、光学、医疗和军工等领域都有着广泛应用[1]。

流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究

流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究

流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究【摘要】本文主要介绍了流动性高强度加成型液体硅橡胶(LHPC)的制备,以及它的研究进展。

首先,介绍了流动性高强度加成型液体硅橡胶的结构和物理化学性质,然后详细阐述了高强度加成型液体硅橡胶的制备工艺:采用水热法或热压法,硅橡胶与硅助剂混合,经过煮沸溶解,再加入助剂,最后进行热液化处理,形成流动性高强度加成型液体硅橡胶。

此外,介绍了LHPC的应用,如用于防水,绝缘,消音和节能等领域。

最后,介绍了对LHPC的未来研究方向,包括改善制备工艺,提高性能和扩大应用范围等。

【Introduction】流动性高强度加成型液体硅橡胶(LHPC)是用热加压的方法从硅橡胶中提取的一种新型硅橡胶。

它由硅橡胶、硅助剂、助剂和水组成,具有可流动性、耐腐蚀性、高拉伸强度、热稳定性、低密度等特点,可以作为一种功能材料广泛应用于建筑、电子、航空、通讯、汽车及仪表等领域。

目前,LHPC在研究和应用中取得了较大的进展,但由于缺乏有效的制备工艺,性能和应用范围还有待提高。

【Preparation of LHPC】尽管LHPC的制备工艺复杂,但以技术的发展,人们已经发展出许多制备LHPC的工艺。

主要有水热法和热压法两种。

1.热法:采用水热法,将硅橡胶粉末通过水热溶解的方法,添加助剂并用高温搅拌均匀,形成高强度加成型液体硅橡胶溶液。

此外,还可以加入硅助剂以改善液体硅橡胶的流动性和拉伸强度。

2.压法:热压法常用于制备具有高硬度的流动性高强度加成型液体硅橡胶。

它是将硅橡胶、硅助剂和助剂混合后,经过热压处理形成的。

根据体系的不同,如采用不同的助剂,可以调节流动性高强度加成型液体硅橡胶的流动性和硬度。

【Application of LHPC】流动性高强度加成型液体硅橡胶具有良好的流动性、耐腐蚀性、高拉伸强度、热稳定性、低密度,因此,它可以用于许多领域,如建筑、电子、航空、通讯、汽车及仪表等。

1.水:LHPC具有耐水、耐腐蚀、防潮、高流动性和耐高温的特点,可以用于建筑和地下室的防水外层。

加成型液体硅橡胶的制备及力学性能分析

加成型液体硅橡胶的制备及力学性能分析

加成型液体硅橡胶的制备及力学性能分析【摘要】加成型液体硅的性能较好,现如今,在建筑、汽车等领域已经被广泛使用。

本文主要对加成型液体硅橡胶的制备和力学性能进行了深入的探讨和分析。

【关键词】加成型;液体硅橡胶;制备;力学性能1 前言现如今,我国在各个领域广泛使用了加成型液体硅这种材料,尤其是在建筑、汽车以及航空领域。

本文主要对加成型液体硅橡胶的含义、组成以及制取进行了深入的探讨和分析。

2 加成型液体硅橡胶的概述事实上,加成型液体硅橡胶指的是具有乙烯基的聚硅氧烷聚合物,用带有氢键的低聚硅氧烷为主要原材料,在铂催化剂的作用下,进行加成反应,从而最终形成一种有网状结构的也液体型橡胶硅。

此反应的机理是交联固化,从此角度进行分析,加成型液体硅橡胶和缩合液体硅橡胶比较来说,前一种物质在交联固化过程中不会产生副产品,而后一种物质由于使用的交联剂不同,从而会产生多种副产品。

而且,这也是两种硫化物具有一定差异性的根本原因。

另外,对加成型液体硅橡胶进行硫化,其表现出来的收缩性不是很明显,而且还可以进行深层硫化,同时此物质的电性能和后一种物质相比不具有硫化后的低谷阶段。

在硫化过程中,其速度和环境湿度没有任何关联,然而,温度不同其反应速率却不一样,如果对反应进行加热,可以大大加快硫化反应。

任何事物都具有两面性,有优点的同时也会存在一定的缺点,而此反应的主要缺点就是催化剂极易容易中毒,因此,加成型液体硅橡胶反应催化剂中毒问题非常重要的,必须引起高度的重视。

3 加成型液体硅橡胶的基本组成加成型液体硅橡胶主要由填充剂、乙烯基生胶、含氢硅油等成分所组成的。

其中,填充剂主要利用沉淀法制取氧化铁、炭黑等,也可以用碳化硅。

但是,有时为使加成型硅橡胶的透明度较高,在反应中假如少量mq硅树脂。

其中mq硅树脂单官能度硅氧烷和四官能度硅氧烷反应形成的结构非常复杂的有机硅氧烷产品。

此产品具有较好的耐热性能、柔韧性较高等优点,是加成型液体硅橡胶是一种增强填料。

硅橡胶的制备方法

硅橡胶的制备方法

硅橡胶的制备方法
硅橡胶是一种具有优异性能的材料,广泛应用于多个领域,例如橡胶密封件、橡胶管、橡胶减震器等。

硅橡胶的制备方法主要包括原料的配制、胶料的制备和硫化等步骤。

首先是原料的配制。

硅橡胶的主要原料是二甲基硅胶、硅橡胶增塑剂、硅橡胶填料等。

其中二甲基硅胶是硅橡胶的主要成分,它是由硅氧键和碳氧键构成的有机硅化合物。

硅橡胶增塑剂可以调整硅橡胶的硬度和弹性,常用的增塑剂有醋酸酯类和有机过硫酸酯类。

硅橡胶填料用于增加硅橡胶的粘度和硬度,常用的填料有碳酸钙、硅灰石等。

接下来是胶料的制备。

首先将二甲基硅胶和增塑剂按一定比例加入混合机中搅拌均匀,形成预混料。

然后将预混料加入开炼机中进行混炼,期间逐渐加入填料和其他助剂,同时控制温度和时间,使胶料充分混合,形成均匀粘稠的糊状物质。

最后是硫化。

硫化是硅橡胶制备过程中最重要的一步,通过硫化可以使胶料具有优异的耐热性和耐老化性能。

硅橡胶的硫化可以采用热硫化或者是加热固化剂硫化两种方法。

热硫化是在一定的温度和时间条件下进行,通常在150-200摄氏度的温度下进行热硫化。

加热固化剂硫化是通过在室温下使用加热硫化剂,例如过氧化二苯酮,在胶料中加入一定量的固化剂后进行硬化。

此外,硅橡胶的制备还可以采用溶剂法、胶体法等不同的制备方法。

溶剂法是在
适当溶剂中将原料混合并搅拌均匀,溶剂蒸发后得到硅橡胶。

胶体法是通过固化剂与胶体交联结构反应,形成硅橡胶。

总而言之,硅橡胶的制备方法包括原料的配制、胶料的制备和硫化等步骤。

通过合理控制原料比例和工艺条件,可以获得具有优异性能的硅橡胶材料。

高性能加成型硅橡胶的制备1

高性能加成型硅橡胶的制备1

高性能加成型硅橡胶的合成研究易有彬张静(浙江润禾新材料有限公司,宁波315600)摘要:关键词:未经硫化的硅氧烷,是一类高分子线性聚硅氧烷,由于分子间易于滑动,呈流动态,很难直接应用,必须与填料、硫化剂、结构化控制剂、添加剂等配合硫化后使用。

硅氧烷中Si-O键实测值为0.164nm,Si-O键的离解能为460.5J/mol,显著高于C-O的358.0J/mol,C-C的304J/mol,及Si-C的318.2J/mol,因此,具有很好的耐热性能。

热力学计算及光谱研究表明,硅橡胶中甲基可以自由围绕Si-O键旋转,并且硅橡胶分子体积大(75cm3/mol),内聚能密度低,减少了空间位阻,为甲基的自由旋转创造了有利条件。

因此,由于特殊的分子结构,硅橡胶的玻璃化转变温度低(Tg=-125℃),表面张力及表面能低,溶解度参数低及介电常数低等特性,具有无毒、无味、生理惰性、吸水性低、防潮性好、透气性佳、电绝缘性优良。

但存在分子间作用力弱,机械性能较差,从而限制了使用。

众所周知,硅氢加成反应液体硅橡胶,与缩合型硅橡胶相比具有很多优点:硫化过程不产生副产物,收缩率极小,能深层硫化;粘度可以做的较低而机械性能较好,成型快便于操作;容易制得高纯度、高透明性及各种功能的产品;等等。

正是这些优点,加成型液体胶的应用越来越广泛,用于织带胶、鞋垫胶、标牌胶、模具胶等,具有不可替代的作用。

但由于不用二段硫化,粘度要求低,所以,要提高硬度、撕裂强度、透明性好,伸长率高还是有很多技术上的问题。

我们在做织带胶、鞋垫胶、标牌胶、模具胶的过程中,对硅树脂、白炭黑、交联剂对这些硅胶的影响作了探索。

1 试验部分1.1原材料D4,江西星火有机硅厂;202含氢硅油(活性氢含量为1.56%),江西星火有机硅厂;二乙烯基四甲基二硅氧烷(简称为MviMVi),上海建橙工贸有限公司;乙烯基环体,上海建橙工贸有限公司;氯铂酸,分析纯,上海建橙工贸有限公司;乙烯基MQ树旨,本厂生产;含氢环体,本厂生产;硅氮烷,浙江新安化工集团股份有限公司;羟基硅油(羟值8%),上海建橙工贸有限公司;乙烯基硅橡胶,江苏宏达化工有限公司;气相白炭黑,上海海逸科贸有限公司;沉淀法白炭黑,金华科宏白炭黑研究所;KOH,杭州萧山化学试剂厂;四甲基氢氧化胺,浙江建德新德化工有限公司;异丙醇,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;无水乙醇,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;碳酸氢钠,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;甲苯,(C6H5)CH3,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;1. 2实验1. 2.1含氢硅油的制备将202硅油、D4、路易氏酸,按一定比例称量,投入反应釜中,在80℃下进行开环重排,反应数小时后,冷却静置,排酸,中和,过滤,得所需要的交联剂1。

硅橡胶的制备方法

硅橡胶的制备方法

硅橡胶的制备方法硅橡胶是一种高分子材料,具有优异的耐高温、耐寒、耐腐蚀、耐氧化、耐辐射等特性,因此在工业、医疗、电子等领域得到广泛应用。

那么,硅橡胶的制备方法是怎样的呢?下面将按照类别进行介绍。

一、加成型加成型硅橡胶是指在制备过程中,硅烷与乙烯基硅烷等低分子量有机硅化合物与乙烯基丙烯酸酯等单体发生加成反应,形成高分子量的硅橡胶。

其制备方法主要包括以下几个步骤:1. 预处理:将硅烷、乙烯基硅烷等有机硅化合物与乙烯基丙烯酸酯等单体混合,并加入催化剂和稳定剂,进行预处理。

2. 加成反应:将预处理后的混合物加入反应釜中,加热至一定温度,进行加成反应,形成硅橡胶。

3. 精炼:将反应后的硅橡胶进行精炼,去除杂质和未反应的单体,得到纯净的硅橡胶。

二、凝胶型凝胶型硅橡胶是指在制备过程中,硅烷与乙烯基硅烷等有机硅化合物与硅酸酯等无机硅化合物发生水解缩合反应,形成凝胶状的硅橡胶。

其制备方法主要包括以下几个步骤:1. 水解缩合反应:将硅烷、乙烯基硅烷等有机硅化合物与硅酸酯等无机硅化合物混合,加入催化剂和稳定剂,进行水解缩合反应,形成凝胶状的硅橡胶。

2. 烘干:将凝胶状的硅橡胶进行烘干,去除水分,得到干燥的硅橡胶。

3. 硬化:将干燥的硅橡胶进行硬化处理,使其具有一定的强度和弹性。

三、涂覆型涂覆型硅橡胶是指将硅橡胶涂覆在基材表面,形成一层保护层或密封层。

其制备方法主要包括以下几个步骤:1. 基材处理:对基材进行表面处理,使其表面光滑、干燥、无油污和杂质。

2. 涂覆:将硅橡胶涂覆在基材表面,形成一层保护层或密封层。

3. 固化:将涂覆后的硅橡胶进行固化处理,使其与基材紧密结合,形成牢固的涂层。

总之,硅橡胶的制备方法有多种,不同的制备方法适用于不同的应用领域。

随着科技的不断发展,硅橡胶的制备方法也在不断创新和改进,为各行各业的发展提供了强有力的支持。

硅橡胶制备

硅橡胶制备
硅橡胶的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制
1)称取80g 的硅橡胶置于塑料烧杯中,按照一定百分比(3%,5%,10%,15%)加入相应树枝形蒙脱土,混合物在高速搅拌器的作用下搅拌10min,使其均匀混合、分散。
2)再加入一定量的固化剂,同样进行搅拌,使其分散均匀;
3)将混合物倒入特氟龙模具中,然后将模具放入到真空箱内,进行排气处理,以排除试样内的气泡,为了能够充分排除硅橡胶中的气泡,需要多次重复排气的操作。
4)用洗耳球对试样表面的小气泡进行吹气处理,使试样内尽可能避免气泡的出现。
5)对硅橡胶表面进行贴膜处理,再将模具盖上,压平。
6)室温固化,最后便可以得到相应的不同种类的硅橡胶模具胶。

高强度硅橡胶的制备

高强度硅橡胶的制备

高强度硅橡胶的制备、加工与性能测试【实验目的】1、了解硅橡胶的原料及中间体的合成和分析表征手段2、了解硅橡胶的混炼加工工艺、硅橡胶的成形方法3、了解高强度硅橡胶的性能测试【实验原理】高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶,配合补强填料、交联剂、催化剂等各种添加剂,并加入低分子量的多乙烯基硅油混合而成。

采用普通的有机橡胶的加工方法,在混练机上混炼成均相胶料——混炼胶,然后将混炼胶在高温下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性态,即得高强度硅橡胶。

普通的甲基硅橡胶或甲基乙烯基硅橡胶,在硫化时其交联点可认为是平均分配的,比较分散,因此抗撕裂力较差。

而高强度抗撕裂硅橡胶由于在普通的乙烯基硅橡胶中加入了低分子量的多乙烯基硅油(C胶),因多乙烯基硅油易被过氧化物所引发,使其在硫化时产生不均匀的“集中交联”或“一处多联”。

C胶所到之处即形成高度交联的“据点”,当撕裂时,一旦碰到据点上,则受到较大的阻力,难以撕破,从而大幅度提高了硅橡胶的抗撕裂强度。

在硅橡胶的配方中,常常有硅氮烷。

环硅氮烷是一种活性助剂,可以提高补强剂分散性,改进加工性能,并可提高硅橡胶的抗撕裂强度。

这是由于环硅氮烷易与白炭黑表面上的羟基反应而使二甲基硅基连到白炭黑表面,从而提高白炭黑的分散性。

未反应的硅氮键还可以与生胶末端的羟基反应,使硅橡胶与白炭黑连在一起,如:(SiO2)—OH+[MeSiNH]4+HO—生胶→(SiO2)—OSiMe2[NHSiMe2]2NHSiMe2O—生胶+NH3【仪器试剂】1、仪器:500mL三口瓶,1000mL四口瓶,250mL恒压滴液漏斗,100℃、200℃、300℃温度计,回流冷凝器,强力搅拌器,变压器,搅拌棒,水浴锅,1000mL分液漏斗,铁架台,100mL、500mL锥形瓶,50mL、250mL量筒,500mL烧杯,三角漏斗,控温加热套,减压装置,减压蒸馏装置,精馏装置,电吹风机,250mL U形试管,乌氏粘度计,恒温槽,洗耳球,秒表,分析天平,25mL容量瓶,橡胶混炼机,平板硫化机,材料性能测试机,烘箱。

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高性能加成型硅橡胶的合成研究
易有彬张静
(浙江润禾新材料有限公司,宁波315600)
摘要:
关键词:
未经硫化的硅氧烷,是一类高分子线性聚硅氧烷,由于分子间易于滑动,呈流动态,很难直接应用,必须与填料、硫化剂、结构化控制剂、添加剂等配合硫化后使用。

硅氧烷中Si-O键实测值为0.164nm,Si-O键的离解能为460.5J/mol,显著高于C-O的358.0J/mol,C-C的304J/mol,及Si-C的318.2J/mol,因此,具有很好的耐热性能。

热力学计算及光谱研究表明,硅橡胶中甲基可以自由围绕Si-O键旋转,并且硅橡胶分子体积大(75cm3/mol),内聚能密度低,减少了空间位阻,为甲基的自由旋转创造了有利条件。

因此,由于特殊的分子结构,硅橡胶的玻璃化转变温度低(Tg=-125℃),表面张力及表面能低,溶解度参数低及介电常数低等特性,具有无毒、无味、生理惰性、吸水性低、防潮性好、透气性佳、电绝缘性优良。

但存在分子间作用力弱,机械性能较差,从而限制了使用。

众所周知,硅氢加成反应液体硅橡胶,与缩合型硅橡胶相比具有很多优点:硫化过程不产生副产物,收缩率极小,能深层硫化;粘度可以做的较低而机械性能较好,成型快便于操作;容易制得高纯度、高透明性及各种功能的产品;等等。

正是这些优点,加成型液体胶的应用越来越广泛,用于织带胶、鞋垫胶、标牌胶、模具胶等,具有不可替代的作用。

但由于不用二段硫化,粘度要求低,所以,要提高硬度、撕裂强度、透明性好,伸长率高还是有很多技术上的问题。

我们在做织带胶、鞋垫胶、标牌胶、模具胶的过程中,对硅树脂、白炭黑、交联剂对这些硅胶的影响作了探索。

1 试验部分
1.1原材料
D4,江西星火有机硅厂;
202含氢硅油(活性氢含量为1.56%),江西星火有机硅厂;
二乙烯基四甲基二硅氧烷(简称为MviMVi),上海建橙工贸有限公司;
乙烯基环体,上海建橙工贸有限公司;
氯铂酸,分析纯,上海建橙工贸有限公司;
乙烯基MQ树旨,本厂生产;
含氢环体,本厂生产;
硅氮烷,浙江新安化工集团股份有限公司;
羟基硅油(羟值8%),上海建橙工贸有限公司;
乙烯基硅橡胶,江苏宏达化工有限公司;
气相白炭黑,上海海逸科贸有限公司;
沉淀法白炭黑,金华科宏白炭黑研究所;
KOH,杭州萧山化学试剂厂;
四甲基氢氧化胺,浙江建德新德化工有限公司;
异丙醇,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;
无水乙醇,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;
碳酸氢钠,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;
甲苯,(C6H5)CH3,分析纯,杭州萧山化学试剂厂;
1.2实验
1.2.1含氢硅油的制备
将202硅油、D4、路易氏酸,按一定比例称量,投入反应釜中,在80℃下进行开环重排,反应数小时后,冷却静置,排酸,中和,过滤,得所需要的交联剂1。

将D4、含氢环体、MM、路易氏酸,按一定比例称量,投入反应釜中,加温搅拌,冷却平衡,排酸,中和,过滤,得所需要的交联剂2。

1.2.2乙烯基硅氧烷的制备
在附有搅拌器、温度计、冷凝器、压力表、氮气口的反应釜中,将D4、乙烯基双封头、碱性催化剂,脱水,在120℃~140℃下反应平衡8小时,中和,减压脱低,得α,ω-双端乙烯基硅氧烷。

根据需要,制得不同粘度的乙烯基硅氧烷。

1.2.3白炭黑的处理
比表面较大的亲水性气相白炭黑,抽入有搅拌的釜内,加入一定量的几种烷氧基硅烷、硅氮烷,在较高温度下处理3小时,脱除残余的硅烷,得到较好的疏水性白炭黑。

较小比表面的沉淀法白炭黑,也用上述方法处理。

要控制处理不能太过,保留一定的活性羟基。

处理的白炭黑不能使硅橡胶产生发黄现象。

1.2.4液体硅橡胶的制备
将几种乙烯基硅氧烷、白炭黑、硅树脂在80℃下捏合3小时,降温排泡,使基础胶料变得晶莹半透明为止。

将基础胶料分成A、B二组份。

A组份加铂催化剂,混合均匀;B组份加交联剂、抑制剂、特殊结构的硅倍半氧。

1.3性能测试
检测仪器采用上海德杰仪器设备有限公司的DXLL型电子拉力机。

检测标准采用GB/T531-92、GB/T528-92、GB/T529-92、GB/T1692-92、GB/T1693-89、GB/T1695-89。

2 结论与讨论
2.1硅树脂的影响
硅橡胶需要添加填料进行补强后才有使用价值,一般的补强填料是白炭黑。

白炭黑可以极大的提高硅橡胶的强度,但单纯使用白炭黑,会使胶料的粘度大幅度上升,影响施工性能甚至影响产品质量。

乙烯基MQ树脂、含氢MQ树脂,可以起到白炭黑的补强效果,硬度增加明显,而且对胶料的流动性影响较小,但使用量较大,成本增加很大,而要达到很高的
强度也很难。

我们通过摸索,合成了一种特殊倍半氧添加剂,与白炭黑、乙烯基树脂一起使用,可以很有效的降低白炭黑用量而达到期望的机械性能和硬度,改善胶料的流动性,当胶料中使用白炭黑达18%时,添加这种特殊结构的倍半氧少量,拉伸强度可以提高达20%以上、撕裂强度提高30%以上,见下表1。

表1:特殊倍半氧添加剂对硅橡胶机械性能的影响
硬度,邵氏A 拉伸强度,MPa 伸长率,% 撕裂强度,kN/m
Ⅰ40 7.6 396 25.8
Ⅱ40 9.1 368 33.3
注:Ⅰ主要成份为混合乙烯基硅氧烷65份、疏水性白炭黑18份、乙烯基树脂12,其它5份;
Ⅱ在上述胶料中加有特殊倍半氧添加剂。

2.2白炭黑的影响
白炭黑增稠和补强,主要原因是白炭黑表面硅羟基与硅橡胶形成氢键或者化学结合,形成二氧化硅网状结构使硅橡胶的粘度增加,并增强硅橡胶的机械性能。

但白炭黑使用过程中,白炭黑表面容易吸附水分,发生团聚,在硅橡胶中分散困难,易造成凝胶。

因此,对白炭黑要进行表面处理,使其变成疏水性。

白炭黑表面处理方法有很多,采用烷氧基硅烷与硅氮烷一起进行疏水处理,不会明显发生黄变现象,而且分散性也很好。

我们对Aerosil 150 m2/g、Aerosil 200m2/g、Aerosil 300 m2/g 的气相白炭黑,150 m2/g的沉淀白炭黑分别进行表面处理,在用量为20%,35%时进行比较。

我们发现:随着白炭黑比表面的增大,粘度增大,硬度增加,不容易分散;但撕裂强度有所提高,透明度也提高明显。

随着白炭黑的量增加,机械性能提高较大。

但也发现,气相白炭黑对比沉淀白炭黑,机械性能补强效果要好,贮存稳定性要好,但沉淀白炭黑对撕裂强度的加强效果比气相法的要好。

2.3交联剂的影响
采用相同的疏水性白炭黑、催化剂、抑制剂,乙烯基硅氧烷,用高含氢、交联剂1、交联剂2进行配制,用不同的乙烯基含量的硅油进行调节硅氢摩尔数与乙烯基摩尔数之比,混合均匀,真空排泡,在150℃硫化15秒,制成测试片,测试结果见下表2:
表2:交联剂对硅橡胶性能的影响
序号硬度,邵氏A 拉伸强度,MPa 伸长率,% 撕裂强度,kN/m
1加高含氢硅油30 6.8 382 26.5
2加交联剂1 28 8.2 396 27.2
3加交联剂2 30 10.3 471 28.7
采用相同的疏水性白炭黑、催化剂、抑制剂,乙烯基硅氧烷,用高含氢、交联剂1、交联剂2进行配制,测硫化数据,结果见下表3:
表3:交联剂对硫化活性的影响(temperature:120)
序号Tc5 Tc10 Tc30 Tc60 Tc90
1加高含氢硅油(min) 0.26 0.29 0.34 0.39 1.01
2加交联剂1(min) 0.23 0.27 0.33 0.38 0.92
3加交联剂2(min) 0.15 0.16 0.20 0.28 0.45
交联剂对硅橡胶的性能影响很大,采用D4H环体做的交联剂复配使用,不仅硫化活性更好,而且能大大提高拉伸强度和伸长率,对撕裂强度也有较好的提高。

3 结论
通过实验研究,用硅树脂取代部分白炭黑,不仅能有效降低胶料粘度,提高硬度和强度,有效改善胶料的透明度,但成本增加;通过改变硅氮烷与硅氧烷的比例,可以有效改善白炭黑处理时的发黄状况,对外观要求很高的情况很有用;利用高品质的D4H环体制备的交联剂,对催化活性和稳定性,以及提高拉伸强度和伸长率有明显的效果。

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