硅橡胶改性作业1
硅橡胶结构性能与加工工艺

硅橡胶结构性能与加工工艺硅橡胶是一种用途广泛的高性能弹性材料,由于其优良的耐高温性能、耐化学品腐蚀性能以及优异的电绝缘性能,使其在许多工业领域有着重要的应用。
本文将对硅橡胶的结构、性能以及加工工艺进行详细介绍。
一、硅橡胶的结构硅橡胶是由硅原子(Si)和氧原子(O)交替排列形成的链状结构。
其中硅原子的每个价电子与一个有机基团相连,通常选择甲基基团(CH3),这样就形成了亚甲基硅氧链。
硅橡胶的结构可以分为两种形式:直链型和交联型。
直链型硅橡胶中,硅氧链上的甲基基团较少,因此具有较高的流动性和可塑性,适用于注塑和挤出成型等加工工艺。
交联型硅橡胶中,硅氧链上的甲基基团交联成三维网络结构,使得硅橡胶具有良好的弹性和耐用性。
二、硅橡胶的性能1.耐高温性能:硅橡胶具有出色的耐高温性能,可在-60℃至+230℃的温度范围内保持其弹性和可塑性,适用于高温环境下的密封和绝缘材料。
2.耐化学品腐蚀性能:硅橡胶具有良好的耐化学品腐蚀性能,能够抵御酸、碱、溶剂等多种化学物质的侵蚀。
3.电绝缘性能:硅橡胶具有优异的电绝缘性能,能够有效隔离电流和防止电击。
4.耐候性能:硅橡胶具有较好的耐候性能,可长时间暴露在户外环境下而不受到损伤。
5.低温弹性:硅橡胶在低温下仍能保持良好的弹性,不易变脆。
三、硅橡胶的加工工艺硅橡胶的加工工艺主要包括热压成型、挤出成型、注塑成型以及涂覆成型等。
1.热压成型:将硅橡胶原料加热到一定温度,然后放入热压机中,在一定的温度和压力下进行成型。
热压成型适用于制造硅橡胶板材或异形件。
2.挤出成型:将硅橡胶颗粒放入挤出机中,在高温和高压下挤出成型。
挤出成型适用于制造硅橡胶管、线和条形材料等。
3.注塑成型:将硅橡胶颗粒装入注塑机中,加热熔化后注入模具中进行成型。
注塑成型适用于制造硅橡胶零件和产品。
4.涂覆成型:将硅橡胶原料薄涂在基材上,再进行固化和剪切成型。
涂覆成型适用于制造硅橡胶薄膜和涂层。
加工硅橡胶时需要注意的一些问题包括:温度控制、成型周期、硫化剂的选择、硅橡胶的配方等。
硅橡胶成型作业工艺技术

硅橡胶成型作业工艺技术一、成型作业技朮(一)原料准备1﹑称料﹕天平指针必须能左右摆动平衡﹐在称料时用食指按住指针归零﹐使两边能尽快平衡﹐方为称料正确;生产时有可能会称轻或称重,一旦固定必须确保!2﹑拉料﹕最好不要拉料﹐必须拉料时﹐应使料条拉得粗细均匀﹐长短保持一致﹐若拉料太长﹐则会导致中间缺料﹐若太短则会导致两边缺料﹐同时﹐拉不均匀还会导致荷重不均匀﹐太长﹐中间荷重将会有偏低﹐太短﹐则会中间荷重偏大﹐两头荷重偏低。
3﹑加料﹕尽量不要加料﹐加料会导致荷重不均匀之现象﹐对于外观产品﹐有些模具因加料还会有黑影﹐若必须加料﹐应均匀﹐有荷重偏低之外﹐应加料于该处。
4﹑摆料﹕摆料要做到快而准﹐如果产品是对称的﹐则摆料须正中﹐若产品不对称﹐即有大小KEY较密﹐某方KEY较疏等﹐要视情况而定﹐通常摆料应需料较多的方位(大KEY﹑密KEY等)偏移﹐这样就可使其不缺料﹐按力均匀。
生产时有可能调整排料方式,一旦固定必须确保!(二)导电粒准备导电是用来导通产品下面组装件的电流,是成型产品的一个重要辅料。
它按材质分为三种:碳导电,镀金导电,不锈钢导电;按规格可分为从?1.5—?10和特殊导电。
导电与产品结合部分是硅橡胶性质。
用来装导电的吸盘叫导电治具,它是利用真空将导电先吸在治具上,再将导电装在模具的导电穴中,和原料结合形成产品。
1﹑吸导电﹕打开气阀﹐两手拿着吸盘﹐轻触导电﹐在导电盘里﹐左右或按顺时针﹐逆时针方向往复移动﹐将导电吸到盘上﹐若吸不上﹐可用有机玻璃板拔到吸盘上﹐若有某些少量导电吸不上的﹐可用手将导电填补齐。
吸好导电后﹐可将吸盘面扳下露出铜头﹐检查是否有双粒豆或无豆现象。
2﹑打导电﹕打导电要快﹑轻﹑准﹐因为吸盘是电木材料做的﹐受热太久﹐则会发生变形﹐从而影响吸盘各位置之准确性﹐就会有导电被打烂﹐打不下导电等现象。
用吸盘打好导电后﹐如需要再用布团将导电打实于下模﹐检查有否漏放导电﹐打烂导电﹐未打好导电这情况﹐以便予以纠正(补放﹑更换﹑打实)﹐如果在生产中发现吸不上导电﹐或打烂导电较多﹐要及时报告组长﹑主任等﹐以便进行调整或修理。
硅胶表面处理工艺

硅胶表面处理工艺硅胶因其优异的物理和化学性能,在许多领域都有广泛的应用。
然而,硅胶的表面处理对其实际应用效果具有重要影响。
本篇文档将详细介绍硅胶表面处理的各个工艺流程。
一、硅胶表面粗化表面粗化是硅胶表面处理的第一步,主要目的是增加表面的粗糙度,提高硅胶表面的粘附力。
常用的粗化方法包括机械粗化、化学粗化和电化学粗化。
二、涂覆处理涂覆处理是通过涂覆一层或多层涂层物质在硅胶表面,以改变硅胶表面的物理和化学性质。
涂层物质可以是硅烷、钛酸盐、锆盐等。
三、硅胶表面改性硅胶表面改性的目的是通过化学或物理方法改变硅胶表面的性质,以提高其与其他材料的粘附力。
常用的改性方法包括氧化、氟化、烷基化等。
四、表面镀层在硅胶表面镀上一层金属或非金属材料,可以显著提高硅胶的耐腐蚀、耐磨和耐高温等性能。
常用的镀层材料包括镍、铬、锡等。
五、表面涂层表面涂层是在硅胶表面涂覆一层或多层高分子材料,以改善硅胶的外观、提高其耐化学腐蚀和耐热性能。
常用的涂层材料包括环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。
六、硅胶与基材粘合为了使硅胶能够更好地粘附在各种基材上,需要进行硅胶与基材的粘合处理。
常用的粘合剂包括有机硅、丙烯酸酯、聚氨酯等。
七、表面图案化通过特定的技术手段,在硅胶表面形成各种图案,以达到美化、标识或增强摩擦力的作用。
图案化的方法包括激光刻蚀、印刷、光刻等。
八、硅胶表面光固化光固化处理是指在硅胶表面涂覆一层光敏树脂,然后通过紫外线照射使树脂发生聚合反应,形成坚硬的涂层。
这种方法常用于制作具有复杂形状的部件。
九、硅胶表面氧化处理通过氧化剂对硅胶表面进行处理,使其表面形成一层氧化膜,以提高其耐腐蚀和耐热性能。
常用的氧化剂包括浓硫酸、硝酸等。
十、表面复合处理为了满足特定的性能要求,有时需要在硅胶表面进行多种处理的复合处理。
例如,可以先进行粗化处理,再进行涂层处理;或者先进行改性处理,再进行镀层处理等。
这种复合处理可以使硅胶表面具有更加优异的性能。
填料在硅橡胶改性中的应用

Apr. ,2020Vol.37,No.22020 年 4 月第37卷第2期长治学院学报Journal of Changzhi University 填料在硅橡胶改性中的应用张龙(长治学院电子信息与物理系,山西长治 046011)摘要:传统硅橡胶在耐热性能、力学性能等方面存在缺陷,严重制约了其进一步发展和应用。
鉴于此,对硅橡胶性能进行改善和提高成为一项重要的工作。
相关研究提出的许多方法取得了良好效果,其中, 使用白炭黑、碳纳米管、石墨烯、POSS 等填料对硅橡胶改性的研究进展迅速,硅橡胶的一些特性得到了大幅改善和提高。
关键词:填料;硅橡胶;改性;应用中图分类号:0472 文献标识码:A 文章编号:1673-2014( 2020 )02-0020-07引言硅橡胶是一种被广泛使用的高性能聚合物弹性体,其分子链兼具无机与有机性质,拥有优良的 物理和化学特性[1-3],比如抗高低温、绝缘性、耐紫外 辐射、阻燃性、耐候性、耐化学性及化学稳定性冋,这主要归因于比C-C 键的键能(345.7 kJ/mol)强的Si-O 键的键能(443.7 kJ/mol)和较高的Si-O 键离 子化特性[9-11]。
多年来,随着相关基础研究、技术开发以及应用研究所的进展,已经在日常生活、电子 电器、汽车工业、航空航天产业、半导体工业以及医疗器械等领域得到了广泛应用(如图1所示)[12-15]o在电子电器应用方面,需要将某些电子元器件进行包封、密封、灌封等以实现防潮、防水、防尘、 防震等目的,这就需要用到电子封装胶,常见的电子封装胶主要有有机硅、聚氨酯、环氧树脂等[16]o 硅 橡胶因其优异的性能,在电子电器行业得到了广泛 应用。
传统硅橡胶在力学性能、耐热性能、突出的粘 接性能和耐老化性能等方面尚显不足[6, 17,18]o 常用的改性方法有使用填料、对硅橡胶主链进行接枝或 进行交联反应等[319],其中通过在硅橡胶中增加填料 来实现改性,已经取得了极大的研究进展。
CF_4射频容性耦合等离子体对硅橡胶表面双疏改性的研究_高松华

CF4射频容性耦合等离子体对硅橡胶表面双疏改性的研究*高松华1,闻立时1,2,3,周克省1,刘洋3,雷明凯3(1.中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083;2.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016;3.大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室,辽宁大连116024)摘要:利用CF4射频容性耦合等离子体对硅橡胶进行表面双疏改性,用XPS技术分析了处理后硅橡胶表面成分变化,并利用接触角测量研究了表面疏水疏油改性效果。
结果表明,CF4射频容性耦合等离子体通过等离子体表面氟化和剥离或刻蚀的相互竞争作用在硅橡胶表面引入大量硅氟基团和少量碳氟基团,两者协同作用使硅橡胶的疏水疏油性能得到大幅提高。
关键词:硅橡胶;容性耦合等离子体;表面改性;XPS 中图分类号:TB383;TQ333.93文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2009)01-0079-031引言由于具有质量轻、易安装、长效、耐候、耐臭氧、免维护和特有的憎水迁移性等优点[1],硅橡胶绝缘子在户外绝缘领域逐渐受到青睐。
硅橡胶材料应用于电力系统在很大程度上缓解了污闪事故对国民经济带来的损失,但由于其疏水不疏油的表面不能避免空气中污染物的黏附,污染物的积累造成其憎水性和憎水迁移性能下降,在重潮湿天气如大雾、酸雨、毛毛雨等时,污层电导增大,绝缘子绝缘性能下降,从而造成污闪事故的发生以及绝缘子的损坏。
因此进一步提高硅橡胶绝缘子表面疏水疏油性能,大量减少或杜绝污染物黏附,成为提高硅橡胶服役寿命的重要措施。
低温等离子体处理被证明是一种非常有效的聚合物表面改性工具[2~4]。
对聚合物进行等离子体表面处理在不改变基体材料的强度、韧度和生物可降解性等性能的前提下,引入新的界面性质[5~7]。
由于具有温和的刻蚀作用和强的氟化特性[8],CF4经常被选作放电气体处理聚合物表面,可在聚合物表面引入含氟官能团,从而降低聚合物表面能,增强其表面疏水疏油性能。
硅橡胶的耐热温度

硅橡胶的耐热温度硅橡胶是一种特种橡胶,具有优良的耐热性、耐寒性、耐臭氧、耐大气老化等性能。
硅橡胶主链由硅和氧原子交替构成,硅原子上通常连有两个有机基团。
根据硅橡胶种类不同,耐热温度也有所区别,通常范围在200℃到300℃之间。
硅橡胶的种类及应用硅橡胶根据其分子结构和性能可分为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶等。
甲基硅橡胶具有良好的耐热性、耐寒性和耐臭氧性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子、化工等领域。
乙烯基硅橡胶具有较好的耐磨性和电气性能,主要用于制作电缆、密封件等。
苯基硅橡胶具有较高的耐热性和耐腐蚀性,适用于高温、高压、高腐蚀环境下的密封和防护。
硅橡胶的制备工艺硅橡胶的制备工艺主要包括溶液聚合、悬浮聚合和本体聚合。
溶液聚合制备硅橡胶具有生产效率高、分子量分布窄的特点,但溶剂回收困难。
悬浮聚合制备硅橡胶具有操作简便、成本低廉的优点,但分子量分布较宽。
本体聚合制备硅橡胶具有良好的分子结构和性能,但生产效率较低。
此外,硅橡胶的制备过程中,催化剂的选择和使用条件对橡胶性能也有较大影响。
硅橡胶的改性为了进一步提高硅橡胶的性能,可以通过物理改性或化学改性对其进行改良。
物理改性主要包括填充改性、交联改性和共混改性。
填充改性可以提高硅橡胶的硬度、耐磨性和热稳定性;交联改性可以改变硅橡胶的力学性能和耐热性;共混改性可以通过加入不同性能的硅橡胶或其他材料,实现性能的优化。
化学改性主要包括端基改性和侧基改性,可以改变硅橡胶的化学结构和物理性能。
硅橡胶在我国的发展前景随着我国经济的快速发展,硅橡胶在各领域的应用不断扩大。
航空航天、汽车、电子、化工等行业对硅橡胶的需求不断增长,为硅橡胶产业提供了广阔的市场空间。
同时,我国政府对新材料产业的支持也为硅橡胶的发展提供了有利条件。
在未来,硅橡胶在我国的发展前景十分广阔,有望实现产业规模的持续扩大和产品质量的进一步提升。
总结硅橡胶作为一种高性能的特种橡胶,具有优良的耐热性、耐寒性、耐臭氧和耐大气老化等性能。
橡胶材料的改性与应用

橡胶材料的改性与应用一、引言橡胶材料是一类使用广泛的高分子材料,其独特的物理特性使得其在汽车、电子、医疗器械、家具等领域得到了广泛的应用。
然而,由于橡胶本身具有一些不足之处,如低抗张强度、易老化、低温应力开裂等问题,为了克服这些问题,人们在橡胶材料的基础上进行了一系列改性研究,例如填充剂、增塑剂、耐热剂等,从而提高了橡胶材料的性能,扩大了其应用范围。
二、橡胶材料的改性1.填充剂的改性填充剂是橡胶材料中必不可少的一种加工材料,不仅可降低橡胶材料的成本,还可改善橡胶材料的性能。
通常,填充剂可分为无机填料和有机填料两种。
(1)无机填料无机填料主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、碳黑等,这些填充剂在橡胶中添加后可提高其硬度、强度和尺寸稳定性,并且有助于防止老化。
此外,无机填料还可以降低橡胶的热膨胀系数,提高耐摩擦性能。
(2)有机填料有机填料主要包括硅酸镁、硅酸钙、聚合物等,这些填充剂在橡胶中添加后不仅能提高硬度、强度和尺寸稳定性,而且能降低橡胶的滚动阻力,提高其耐磨、耐腐蚀性能。
2.增塑剂的改性增塑剂是一种在橡胶加工中广泛用于提高橡胶可加工性和柔韧性的添加剂,常用的增塑剂有石蜡、硬脂酸酯、磺化橡胶等。
但是,增塑剂的添加过多会导致橡胶失去初始的物理和机械性能,并且增塑剂还会影响橡胶的寿命和稳定性。
因此,为了克服这些问题,研究人员提出了一些改性策略,例如将增塑剂改为具有高温稳定性的磺化橡胶,这样不仅可以降低橡胶的热变形温度,而且可以提高其耐高温和耐油性能,从而扩大其应用范围。
另外,还有一种微型胶囊增塑剂,在橡胶加工的过程中,这些微型胶囊会分解并释放填充物,从而提高橡胶的机械性能和稳定性。
3.耐热剂的改性橡胶在高温环境下容易发生老化、硬化等现象,耐热剂的添加可以有效地改善这种情况。
耐热剂通常是一种与橡胶中的各种化学结构相互作用产生交联的物质,常用的耐热剂有过氧化物、双酚A、酚醛树脂等。
在这些耐热剂的基础上,研究人员也提出了一系列改性策略,例如将热稳定性高的有机硅类化合物添加到橡胶中,这种化合物能够降低橡胶的热膨胀系数、改善其耐热性能和抗老化性能,并且可以提高橡胶的加工性和柔韧性。
乙烯基POSS改性加成型液体硅橡胶

乙烯基POSS改性加成型液体硅橡胶代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【摘要】采用\"溶液接枝法\"和硅氢加成的方法合成了乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(POSS)基含氢交联剂和乙烯基POSS基加成型液体硅橡胶.研究了不同添加量的乙烯基POSS对硅橡胶力学性能、热稳定性、紫外透过率以及其在基体中分布的影响.结果表明,当乙烯基POSS质量分数大于0.5%时,乙烯基POSS开始发生团聚,在基体中分布不均匀;随着乙烯基POSS添加量的增加,拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,交联密度和硬度增大;当质量分数为0.5%时,拉伸强度和断裂伸长率分别为7MPa和402.4% ,交联密度为5.3×10-4mol/cm3,随着乙烯基 POSS含量的增加,其热稳定性提高,而紫外透过率先增大后减小.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2018(028)005【总页数】6页(P22-27)【关键词】乙烯基笼型聚倍半硅氧烷;加成型液体硅橡胶;添加量;改性【作者】代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【作者单位】湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是具有有机/无机杂化结构的纳米级无机填料[1],其通式为R8Si8O12,具有硅氧交替连接的中空笼型无机结构,Si原子的八个顶点连接着有机基团R,其结构如图1所示,由于R可以为不同的有机基团,因此POSS具有可修饰性。
通过选择带有需要的R有机基团对材料进行改性,从而得到满足性能需求的材料。
根据性能的需求可以将R基团分为反应性基团或惰性基团[2],POSS的引入可以使聚合物基体具有无机材料的刚性、强度、优异的热稳定性、耐磨性等优点。
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硅橡胶与几种有机橡胶共混改性研究及发展前景
摘要 硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐臭氧和耐候性, 优良的电绝缘性、特殊的生理惰性等,本文综述了硅橡胶与三乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混改性最新研究和成果,最后介绍了硅橡胶/ 有机橡胶共混改性材料的发展方向。 关键词:硅橡胶 共混改性 研究进展
正文 硅橡胶是特种合成橡胶中的重要品种之一。与一般的有机橡胶相比,其兼具高键能和高的柔顺性,具有优异的耐热、耐候、耐老化、低压缩永久变形等独特的综合性能以及电气特性,在航天、航空、电子电器工业等领域都有广泛的应用,其需求量也稳步增长。目前国内外使用的合成绝缘子,绝大多数是硅橡胶绝缘子。随着工业生产的迅速发展,工业化水平的不断提高,人们对于硅橡胶的要求也越来越高,传统的硅橡胶产品已经很难满足人们的要求,尤其在机械性能、阻燃性、抗老化性等方面。因此,对硅橡胶进行改性就显得刻不容缓了。 改性研究一直是高分子材料的研究热点之一。改性方法主要分为物理改性与化学改性, 其中化学改性是通过化学接枝、共聚等方法对聚合物分子链进行改性, 但使用的手段以及对聚合物的物理机械性能的改善效果有限。物理改性主要包括与其它高聚物共混改性与填充改性。共混改性有利于补充单一组分的不足, 填充改性能够在某种程度上提高高聚物的物理机械性能, 降低原材料的成本, 或赋予材料新的功能。共混改性与填充改性都具有方法简单灵活的优点。 本文综述[了乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混 1 硅橡胶与三元乙丙橡胶共混改性 三元乙丙橡胶( EPDM) 是橡胶制品中常用的合成橡胶之一。硅橡胶与EPDM并用的重点在于提高两者的相容性和共硫化特性。一般采用了两段硫化工艺, 可以提高并用胶的拉伸强度、定伸应力和耐老化性能; 使硅橡胶和EPDM 分子链分别离子化, 通过提高离子键、氢键和分子间作用力来增强两种橡胶之间的相互作用, 形成近似连续的稳定相结构。EPDM 价格便宜, 具有优良的物理性能、耐化学介质性、耐臭氧性、耐寒性和电绝缘性等特点, 但其耐热性差。以EPDM 为主, 与硅橡胶并用的胶料, 硫化胶的耐高温性和抗压缩变形性得到改善; 以硅橡胶为主, 与EPDM 并用的胶料, 硫化胶的耐碱性、电绝缘性、耐水蒸气性和物理性能提高。 张卫英[ 1 ]等人采用六亚甲基四胺与氯化铁/氯化亚铁混合物作为废硅橡胶的活化改性剂,以活化改性后的废硅橡胶与E P DM 共混,研究了活化改性剂添加方式及活化改性废硅橡胶用量对共混物物理性能的影响。结果表明,活化改性剂与废硅橡胶胶粉混匀后先预炼得到活化改性废硅橡胶再与E PDM 混炼的添加方式活化效果最好。研究还发现,EP DM / 活化改性废硅橡胶共混物中活化改性废硅橡胶的用量越小,其颗粒在E P DM 中分散越好,共混物的拉伸强度越高。综合考虑成本与性能,EP DM / 活化改性废硅橡胶共混比为9 0 /1 0 较佳。 牟秋红[2] 制备了EPDM /硅橡胶导热橡胶。EPDM /硅橡胶的共混比为3 :1, 并向其添加250~ 400 质量份的气相法白炭黑以及氧化铝( Al2O3 ) 等, 所得共混胶导热性能优异, 并克服了导热硅橡胶力学性能低的缺点 雷卫华[3]等人研究了硅橡胶/三元乙丙橡胶/丁基橡胶三元胶的共混性能, 发现在硅橡胶/三元乙丙橡胶中添加丁基橡胶, 能显著提高共混胶的力学性能。与不添加丁基橡胶的硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物相比, 当丁基橡胶的用量为10 份时, 三元共混胶的拉伸强度提高了26%, 断裂伸长率提高了59%;当丁基橡胶的用量为20 份时, 三元共混胶的拉伸强度达到最大,7.16MPa Kim[4] 等通过研究EPDM 和硅橡胶的黏弹性、表面能及相互作用, 采用化学相容剂提高共混物的相容性, 制备了具有优异电性能和物理机械性能的硅橡胶/ EPDM 并用胶。 2 硅橡胶与氟橡胶共混改性 基于四氟乙烯/ 丙烯/ 偏二氟乙烯的三元共聚氟橡胶已作为一特种聚合材料,广泛应用于电缆、软管、电子显像管等产品中。但其低温条件下电阻抗较低的不利因素,大大限制了其应用领域。 硅橡胶本身可作为一绝缘材料用于高温电缆。研究发现硅橡胶和氟橡胶的共混物中,硅橡胶形成了共混体系的连续相,其中的分散相氟橡胶均匀分散在体系中。G h o s h[5,6] 等人将分别经过过氧化物硫化了的硅橡胶和氟橡胶共混,结果表明,在不同的温度条件下共混物中的介质损耗因子随着氟橡胶的浓度增加而逐渐增大,共混物中随着硅橡胶浓度的增加,氟橡胶中的偏二氟乙烯片断的活性也随之增大。研究还发现,共混物中氟橡胶在硅橡胶相中分散领域的尺寸是影响其界面极化的重要因素之一 另外,硅橡胶与氟橡胶并用主要是改善硅橡胶的耐溶剂、耐酸碱性能和耐油性。氟橡胶一般作为耐热耐化学品的特种橡胶使用, 具有优良的耐热性、耐油性和耐化学品性, 但氟橡胶耐低温性差, 价格高。日本JSR 公司和Graf rene 公司分别采用综合性能优异的硅橡胶与氟橡胶并用得到了性能和价格介于硅橡胶和氟橡胶之间的新型胶料的JSRJENIXF[7] 郭建华等[8] 通过接枝反应制备FPM 接枝乙烯基三乙氧基硅烷, 改善FPM 和硅橡胶的共混相容性。当FPM /硅橡胶的共混比( 质量比, 下同) 为80 /20 时, 共混胶具有较好的综合力学性能。橡胶共混物的共硫化对共混物的性能有较大影响。硅橡胶多以过氧化物为硫化剂, 且现已开发出不少以过氧化物为硫化剂的FPM, 这样就可以用过氧化物作为二者的共硫化剂。当FPM /硅橡胶的体积比为80 /20 时, 脆性温度比FPM 降低10 e 左右, 低温性能得到明显改善, 且成本降低 。 马欢等[ 9] 以2, 5- 二甲基- 2, 5- 双叔丁基过氧化己烷( DBPH) 为硫化剂, 在160 e 条件下,将硅橡胶动态预硫化后, 将其与FPM 按质量比为90 /10 进行共混, 所得共混胶硫化速度快, 硫化平坦性好, 硫化胶的拉伸强度达到10 MPa, 耐热性能也有较大提高。 3 硅橡胶与丙烯酸酯橡胶共混改性 ACM是具有良好的耐热性( 150 ℃) 、耐候性及耐油性的特种合成橡胶, 广泛应用于汽车工业, 有“车用橡胶”之称, 但它的最大缺点是耐寒性较差, 存在着“冷脆热粘”现象。将ACM和硅橡胶结合, 可获得耐热性、耐低温性和耐油性之间的平衡。 丙烯酸酯橡胶(A CM)由丙烯酸烷酯与活性单体共聚而成,主链由饱和的C- C 键构成,因而丙烯酸橡胶的耐热性和耐臭氧性能非常好,将其与硅橡胶共混使用,可以使得两者的性能互补,得到性能优良的共混材料。经典的A C M,多是采用多元胺硫化,无法与硅橡胶在同一硫化体系中共硫化。过氧化物硫化型A C M 的出现,使得硅橡胶共混改性A CM 成为可能。 研究发现,在硅橡胶/ A C M 共混过程中可以采用白炭黑对共混物进行补强,且气相法白炭黑的补强效果要好于沉淀法白炭黑的补强效果。实验过程中具体加入补强填料的多少,应该综合考虑其对强度和耐油性两方面的影响。因为研究发现随着白炭黑填充量的增加,共混胶的耐油性也会得到提高。在加工时,还应注意到填料的加入顺序,不同的加入顺序对于共混胶的性能有着明显的影响。实验中发现,将A CM 与硅橡胶共混后再加入5 0 质量份沉淀法白炭黑的加入方式,得到的共混物性能明显好于其他的加入方式。初步认为这是由于ACM 与硅橡胶共混后,胶料不粘辊,辊温基本恒定,加工起来相对容易,补强填料分散较均匀,因而共混胶的性能较好 日本JSR 公司对硅橡胶/ACM的混容性及共硫化进行了研究, 开发了JSRJENIX A 系列并用胶( 简称QA) 。这种胶具有“海- 岛”结构, 即粒径1 μm以下的硅橡胶“岛”分散在ACM“海”相中,硅橡胶/ACM并用胶是耐热性、耐寒性和耐油性等综合性能优良的并用胶。 Santra[10,11]等用红外光谱探讨了不同混炼温度下硅橡胶与ACM分子链之间的化学作用, 提出了3 种化学反应模型, 得出了随着混炼温度的升高, 共混胶料化学作用增强、相容性提高的结论, 并用熔体流变学对并用胶组分间的化学作用作了进一步的证实。 Abbasi[12]等通过动态硫化技术制备了具有互穿网络结构( IPN) 的硅橡胶/ACM并用胶, 采用动态力学分析和差示扫描量热法等研究了并用胶的物理机械性能、动态力学性能和玻璃化转变等, 指出采用动态硫化技术制备的并用胶性能明显优于机械共混法。 谭海生[13]等采用活性硅橡胶和丙烯酸酯单体共聚来提高ACM与硅橡胶的相容性, 研究了改性方式、聚硅氧烷用量和共聚条件等对硅橡胶改性ACM性能的影响, 结果表明, 采用质量分数为15%的硅橡胶可以明显改善ACM的耐热性、耐寒性、耐水性 4 硅橡胶与聚氨酯橡胶( PU) 共混改性 PU 硬度高同时富有弹性, 耐磨耗性卓越, 在汽车和采矿等领域应用广泛。但其耐热老化性较差, 尤其是潮湿状态下更为明显, 与硅橡胶并用能明显地提高其耐热性。由于PU 是非烃类强极性橡胶, 而硅橡胶是弱极性橡胶, 并用体系相容性差。为了提高两者的相容性,通常将它们制备成IPN 结构。Ebdon[14]等采用光学显微镜、动态力学分析和核磁共振谱等对质量分数为1%~91%的硅橡胶/PU- IPN 相结构变化、物理性能及网络之间的物理化学作用进行了详细研究。Maity[15]等则用乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTA5) 作为接枝剂在硅橡胶主链上引入极性官能团, 与PU中的官能团进行反应, 使并用胶的硫化程度和热稳定性得到了提高。Hill[16]等通过加入质量分数20%左右的硅橡胶对PU进行改性, 减少了PU 的摩擦阻力, 提高了PU 的强度和热稳定性, 并在此基础上建立了一种模型, 用以说明硅橡胶加入量与并用胶性能的关系。国内对硅橡胶/PU 并用体系也进行了大量研究。上海橡胶制品研究所以四氢呋喃均聚醚和硅橡胶为主体材料, 以过量异氰酸酯配合含氢硅油为交联剂, 制得了硅橡胶/PU- IPN[17], 并运用电子显微镜和核磁共振谱对IPN 的结构进行了表征。刘芳[18]等在PU 预聚体中添加硅橡胶后再硫化成型制得并用胶, 其磨耗性能与PU 的结构、硅橡胶的种类和用量、减磨添加剂的种类和用量及它们的相容性等多种因素密切相关。谭岱云[19]等采用机械共混的方法,研究了混炼型PU 同硅橡胶按不同比例共混后的性能, 结果表明, 在混炼型聚氨酯中加入少量硅橡胶,可提高聚氨酯橡胶的拉伸强度和断裂伸长率, 并能显著地改善聚氨酯橡胶的耐热性。 5 与乙烯- 乙酸乙烯酯橡胶(EVM) 的共混 EVM 具有优异的耐热、耐臭氧和耐候性能,同时具有一定的耐油性能和良好的低温柔顺性,主要用于电缆和汽车配件。乙酸乙烯( VA ) 质量分数为60% ~ 70% 的EVM 胶料能够代替硅橡胶, 用做汽车衬垫胶料, 如油盘、凸轮或盖衬垫等。 张祥福等[ 20] 采用VA 质量分数为60% 的EVM 与硅橡胶共混, 当EVM 用量较小时, 共混物的拉伸强度和撕裂强度变化不大; 当EVM 的质量分数在50% 以上时, 共混物的拉伸强度和撕裂强度分别提高了15%和38%。研究还发现, 采用DCP 硫化的硅橡胶与EVM 共混物的性能优于采用2, 4- 二氯过氧化苯甲酰硫化的共混物,共混物硫化胶的拉伸强度和撕裂强度稍有减小,断裂伸长率和扯断永久变形明显下降 6 硅橡胶/ 其他橡胶并用胶 二烯类橡胶一般机械性能好, 价格较低, 但耐臭氧性和耐热性能差, 如果和硅橡胶并用, 将获得具有两种橡胶特性的综合胶料[ 21] 。日本在这方面申请了许