加成型液体硅橡胶交联剂的研究
２０ 杭州化工 ２０１０年９月 ２０１０．４０（３）
加成型液体硅橡胶交联剂的研究
顾卓江，宋新锋，陈丽云
（浙江新安化工集团股份有限公司，建德３１１６００）
摘 要：变换合成工艺和配方，制得不同结构、不同分子量和不同氢含量的含氢硅油；以它作为交联 剂，研究了交联荆对加成型液体硅橡胶机械性能的影响规律。应用高分子链中ｓｉ—Ｈ的分布密度较 低的含氢硅油作交联剂，可以改善硫化胶的拉伸强度，尤其可以明显提高硫化胶的撕裂强度；以氢
含量相对较低的含氢硅油作交联剂。可以提高硫化硅橡胶的伸长率。 关键词：加成型硅橡胶；交联剂；含氢硅油；机械性能
ｄｏｉ：１０．３９６９／／．ｉｓｓｎ。１００７－２２１７．２０１０．０３．００７
加成型液体硅橡胶是近年来发展较快的一类
有机硅产品。加成型液体硅橡胶在硫化前是可流 动的液体，便于采用反应注射成型工艺加工形状
复杂的制品，特别适合于形状复杂制品的大批量 高效率生产［ 。
加成型液体硅橡胶的基础聚合物是含乙烯基 的有机聚硅氧烷。以含有多个硅氢键的低聚硅氧
烷作交联剂。在铂催化剂的作用下。进行Ｓｉ—Ｈ／Ｓｉ—
Ｖｉ加成反应，可交联成弹性体。反应式示意如下：
－＝Ｓｉ—ＣＨ＝ＣＨ２＋Ｈ—Ｓｉ＝— ［＋－＝Ｓｉ—ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ－ 加成型液体硅橡胶通常由基础聚合物、补强 填料、交联剂、催化剂和辅助助剂等组成。各个组
份对硅橡胶的性能都有较大的影响。本文着重讨 论交联剂含氢硅油的高分子结构和分子量、Ｓｉ—Ｈ／
ｓｉ—Ｖｉ配比等因素对加成型液体硅橡胶机械性能 的影响。
１ 实验
１．１主要原料及设备 １．１．１ 主要原料 ＤＭＣ，浙江新安化工集团股份有限公司；乙烯
基双封头（四甲基二乙烯基二硅氧烷），浙江三门 有机硅材料厂；四甲基氢氧化铵，北京朝福化工实
验厂；交联剂含氢硅油，自制；氯铂酸，沈阳矿业研
究院；白炭黑，国产；硅氮烷，浙江新安化工集团股
份有限公司：浓硫酸，上海试剂总厂。
１．１．２主要设备
ＮＤＪ一４旋转粘度计，上海精密科学仪器有限
收稿日期：２０１０－０７—２７ 公司天平仪器厂；ＮＨ一２真空捏合机，新联塑料化
工机械厂：￥６５三辊研磨机。如皋机械厂；ＸＬ一 ２５０Ａ拉力试验机，广州试验仪器厂；ＬＸ—Ａ橡胶
硬度计，上海六菱仪器厂；ＨＤ一１０厚度计，上海化 工机械四厂。
１．２胶料的制备 １．２．１基础聚合物的合成 基础聚合物是双乙烯基封端的聚二甲基硅氧 烷。从二甲基硅氧烷环体（ＤＭＣ）出发，经过减压
脱水．加封头剂四甲基二乙烯基二硅氧烷和四甲 基氢氧化铵碱胶催化剂，进行聚合、破媒、减压脱
除低分子物。制得基础聚合物乙烯基硅油。 １．２．２ 白炭黑的优选与处理［２］
以气相法白炭黑或沉淀法白炭黑作硅橡胶的 补强剂。通过混炼配胶和硫化测试性能，比较优选
增稠作用小而补强效果好的白炭黑作补强填料。
进而用六甲基二硅氧烷对优选的自炭黑进行疏水 处理。 １．２．３交联剂的合成 加成型硅橡胶的交联剂是含有多于３个Ｓｉ—
Ｈ键的聚硅氧烷。 在氢含量为１．５％的三甲基甲硅基封端含氢
硅油中．加进六甲基二硅氧烷（ＭＭ）和二甲基硅氧
烷环体（ＤＭＣ），以硫酸作催化剂，合成不同结构、
不同分子量和不同氢含量的硅油，然后洗去硫酸， 脱除低分子物．制得用作交联剂的含氢硅油。
１．２．４催化剂的合成ｃ ］
应用铂化合物或铂络合物作为加成反应硫化 第３期 顾卓江：加成型液体硅橡胶交联剂的研究 ２１
的催化剂。 分别试制氯铂酸的异丙醇溶液、铂一四甲基二
乙烯基二硅氧烷络合物和铂一四甲基四乙烯基环
四硅氧烷络合物。进而通过配胶和硫化试验。判定 催化剂的活性大小。
１．２．５胶料的制备
按适当比例。将基础聚合物和经过疏水处理
的白炭黑加入捏合机中，捏合制得膏状物。再向膏
状物中补加适量基础聚合物，混合均匀后，经三辊 研磨机混炼。制得硅橡胶胶料。 １．３硫化制片与性能测试 １．３．１样片的制备
在混炼好的胶料中，加入交联剂和催化剂，搅
拌混合均匀。然后将混合胶料注入金属模具中。加 热硫化，制得用于机械性能测试的样片。 １．３．２机械性能测试
硫化硅橡胶的各项机械性能，按下列相关标
准测试：胶料粘度——按ＧＢ／Ｔ ２７９４—１９９５测定： 拉伸强度和伸长率——按ＧＢ／Ｔ ５２８—１９９８测定：
撕裂强度——按ＧＢ／Ｔ ５２９—１９９９测定：邵尔Ａ硬 度——按ＧＢ／Ｔ ５３１—１９９９测定。
２结果与讨论
２．１试验胶料 为研究交联剂对加成型液体硅橡胶的影响规
律，首先制备了试验胶料。试验胶料包括基础聚合
物、补强填料、催化剂等组份。按通用技术路线试 制各组份，其合成工艺简述如下：
（１）基础聚合物 为制得具有较好工艺性能的试验胶料．用于
加成型液体硅橡胶的基础聚合物乙烯基硅油．粘 度大小要适当。如基础聚合物粘度过小。其硫化胶
强度低；如基础聚合物粘度过大，再添加补强填料
制得的胶料将丧失流动性［引。
经试验优选确定，基础聚合物乙烯基硅油的 粘度以（４～８）ｘｌ０。ｎＬＰａ．ｓ为好。
（２）白炭黑 气相法白炭黑和沉淀法白炭黑都可以用于硅
橡胶的补强。大比表面积的气相法白炭黑增稠作
用过大，不适于制备流动性好的胶料；粒径较大的 沉淀法白炭黑补强效果差，也不适于作补强填料； 适当大比表面积的超细沉淀法白炭黑具有较好的
补强效果。经综合优选确定，以六甲基二硅氧烷处
理的超细沉淀法自炭黑作补强填料。制得的胶料
流动性好，硫化胶具有较好的机械强度［４］。 （３）催化剂
将氯铂酸溶于异丙醇中制得铂化合物催化
剂：在氯铂酸中加四甲基二乙烯基二硅氧烷或四 甲基四乙烯基环四硅氧烷，在一定的温度下加热
反应，再过滤除去反应液中的沉淀物、洗去酸性物
质。干燥后得到铂络合物催化剂［ 。 应用试制的三种铂催化剂分别配胶，并进行
硫化试验．通过比较硫化速度来判定催化剂的活
性。按实验结果。氯铂酸和四甲基二乙烯基二硅氧
烷生成的络合物催化活性最高。选定以它作为交 联反应催化剂。
（４）试验胶料 在真空捏合机中。加入选定的基础聚合物和 经过疏水处理的白炭黑，先常压加热捏合，然后减
压捏合．得到膏状混合物。再加入适当比例基础聚
合物，混合均匀，经三辊研磨机混炼后，制得试验 胶料，胶料粘度在（３０～６０）ｘ１０。ｍＰａ．８。
２．２硫化制片与性能测定 在试验胶料中。加入适当比例的交联剂含氢
硅油和催化剂铂络合物，混合均匀，减压脱除混胶
过程带进的气泡，然后将胶料倒入金属模具，待流 平后。在８０℃下加热硫化。制得用于机械性能测
试的样片。 为明晰研究交联剂对硅橡胶机械性能的影
响，大部分硫化制片试验的配方组，都是固定试验
胶料和催化剂的基本配方，只变化交联剂组份。 ２．３交联剂对硅橡胶性能的影响
变换合成工艺和配方，分别合成了不同高分
子结构、不同分子量、不同氢含量的含氢硅油。在 相对固定组成的试验胶料中。变化交联剂含氢硅
油的种类或添加量。以此来考量交联剂的作用。
２．３．１ Ｓｉ—Ｈ／Ｓｉ—Ｖｉ的影响
加成反应硫化型硅橡胶的硫化对应于ｓｉ—Ｈ 和Ｓｉ—Ｖｉ的加成反应。以氢含量０．３％的含氢硅油
作交联剂。变化含氢硅油相对于试验胶料中基础
聚合物的比例，分别制备不同Ｓｉ—Ｈ／Ｓｉ—Ｖｉ的硫
化硅橡胶样片，它们的机械性能测试结果如表１
２２ 杭州化工 ２０１０年９月 ２０１０．４０（３）
所示。
表１不同交联剂用量的硫化胶机械性能 、、、性能 拉伸强度撕裂强度伸长率邵尔Ａ Ｓｉ—Ｈ／Ｓｉ—Ｖｉ＼ ，ＭＰａ ／（ｋＮ／ｍ） ／％ 硬度
０．６
１．０ １．５
２．１
３．０ ３．８ ２．２５ ７Ｉ３ ６０ｏ １Ｏ ５．３４ １１．０ ６４０ ２７
６．１２ １２．９ ６０７ ３０
６．３３ １２．３ ５７４ ３３
６．９１ ｌ１．９ ６８８ ２６ ５．８９ １２．７ ８０８ ２４
由表１可以看出，在混合胶料配比中，如摩尔
比Ｓｉ—Ｈ￣＜Ｓｉ－Ｖｉ，硅橡胶硫化不完全，各项机械性能 均不好。为保证硅橡胶交联反应完全，应取摩尔比
Ｓｉ—Ｈ￣＞Ｓｉ－Ｖｉ。Ｓｉ一｝Ｉ／ ｉ—ｖｉ在１．５～３．Ｏ时，硫化硅橡 胶的机枕性能好。如交联剂用量过大时，未参加交联
的含氢硅油会对硫化硅橡胶强度产生不良影响。 ２－３．２交联剂氢含量的影响 在交联剂含氢硅油的合成配方中，变化ＤＭＣ
的加入量，分别制得不同氢含量的交联剂。分别选 用分子链长短不同、但高分子链中平均都含有相 同Ｓｉ—Ｈ键的含氢硅油作交联剂．按Ｓｉ—Ｈ／Ｓｉ—
Ｖｉ一２，调配交联剂与试验胶料的比例，使用不同
氢含量的交联剂．分别硫化制片。所得硫化硅橡胶 机械性能测试结果如下表２所示。
由表２可以看出．对于每个分子链中的活性 氢数目相同、但分子链长短不同的交联剂。所得硫
化硅橡胶的拉伸强度、伸长率和硬度基本相同，但 撕裂强度有较大的区别．用氢含量较低的交联剂
硫化的硅橡胶，撕裂强度有较大幅度的提高。这可
能归因于交联反应几率大的作用。以氢含量相同 的含氢硅油相对比较。较长链含氢硅油分子链中
的Ｓｉ—Ｈ空间位阻相对较小。交联反应就更完全，
因此硫化胶强度提高。 表２不同氢含量交联剂的硫化胶机械性能
＼性能 拉伸强度 氢含量／％＼ ／ＭＰａ 伸长率撕裂强度邵尔Ａ ／％ ／（ｋＮ／ｍ） 硬度
２．３．３交联剂分子量的影响 变化合成配方，分别合成氢含量相同（０＿３％）、 但每个高分子链中Ｓｉ—Ｈ数目不同、分子量不同的
含氢硅油。应用这类含氢硅油做交联剂，仍按Ｓｉ— Ｈ／Ｓｉ—Ｖｉ ２，调配交联剂与试验胶料的比例，分别
硫化制片。所得硫化硅橡胶机械性能测试结果如
表３所示。 表３不同分子量交联剂的硫化胶的机械性能
分 （ｘ１０３）－￣性能 ／Ｍ触Ｐａ伸／ ／（ｋＮ强／ｍ 硬度 分子量 ％ ） ～一
１．０ ５．４９ ６３６ ３４．５ ２‘７
１－３ ５．９５ ５９１ ｌ１．８ ２９
１．５ ５．６５ ６１０ ｌ１．５ ３Ｏ
２．３ ５．７５ ５９１ １１．６ ３２
３．０ ５．２３ ４４３ ｌ１．８ ３８
４．３ ５．４５ ４０５ １１．６ ４ＪＤ
８．Ｏ ４．６８ ４０４ １０．８ ４１
表３的数据显示．相对于含氢量相同的交联 剂。其分子量对硫化硅橡胶的机械性能影响很大。
对应于高分子量交联剂的硫化胶，机械强度相对 较低：应用适当低分子量的交联剂所得到的硫化 硅橡胶。拉伸强度比较高。最高撕裂强度也对应于 低分子量交联剂的硫化胶。联系对比２．３．２的实验
结果，分子链中含Ｓｉ—Ｈ键数量相同、而氢含量较
低的交联剂所得硫化胶撕裂强度高，此结果与其 相对应。由此进一步说明。交联剂含氢硅油的分子
链中的ｓｉ—Ｈ分布密度相对较低，有利于加成反应
的顺利进行，这样得到的硫化硅橡胶机械性能好。 相对于含氢量相同的交联剂．高分子量的交联剂
对应硫化硅橡胶的交联密度也高，因此表现为硫 化硅橡胶的硬度大。
２．４综合优选结果 综合优选合成工艺和配方，制得性能优良的
加成型液体硅橡胶。例如，高拉伸强度硅橡胶，胶
料粘度５０ｘｌ０３ ｍＰａｓ，其硫化胶的邵尔Ａ硬度 ３２，伸长率６３０％，拉伸强度达到６．８７ ＭＰａ；低模
量、高伸长率硅橡胶，胶料粘度３９￣１０３ ｍＰａｓ，其
流动性高强度加成型液体硅橡胶的制备与研究
- 1 - 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 - 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。
液体硅橡胶泡沫材料研究进展
液体硅橡胶泡沫材料研究进展
刘 芳1，2
，
余凤湄1*
，
罗世凯1，2
，
芦 艾1
( 1．
中国工程物理研究院化工材料研究所，
四川绵阳 621900;
2．
西南科技大学材料学院，
四川绵阳 621900)
摘要:
从液体硅橡胶泡沫材料的发泡方法、
影响性能的主要因素、
泡孔结构控制等方面概述了近年来
液体硅橡胶泡沫材料的制备及性能研究进展，
并指出了未来液体硅橡胶泡沫材料的研究重点。
关键词:
液体硅橡胶，
泡沫，
发泡，
泡孔结构，
加成，
缩合
中图分类号: TQ333. 93
文献标识码: A
文章编号: 1009 － 4369 ( 2014) 01 － 0054 － 05
硅橡胶泡沫材料是新发展起来的一种柔性、
多孔的高分子弹性体，
是硅橡胶经发泡后制成
的。
它将硅橡胶的特性与泡沫材料的特性结合于
一体［1］
，
作 为 阻 尼、
减 振、
隔 音、
隔 热 等 高 性
能材料广泛应用于国防、
航空航天以及交通运
输、
电子工业等领域。
根据商品形态，
硅橡胶泡
沫材料可分为热硫化硅橡胶泡沫材料和液体硅橡
胶泡沫材料。
液体硅橡胶泡沫材料除具有一般硅
橡胶泡沫材料优良的性能外，
还具有介电常数
小、
加工工艺简单、
适用于场外就地成型及异型
材的制备等优点，
不仅广泛用于电子电器元件及
机械部件的 灌 封［2］
、
建筑墙壁中配管及导线贯
穿孔的灌封或填充，
也可用作包装材料、
汽车部
件及各种密封材料等，
是弹性体泡沫材料领域的
研究热点之一。
1
液体硅橡胶的分类
液体硅橡胶根据交联反应机理可分为缩合型
和加成型。
缩合型液体硅橡胶的基胶主要是各种
摩尔质量的羟基封端聚二甲基硅氧烷，
其交联是
通过末端的羟基与交联剂的官能团之间的缩合反
应实现的。
根据缩合反应释放出的副产物，
缩合
型液体硅橡胶又可分为脱酸型、
脱醇型、
脱丙酮
型、
脱酮肟型、
脱氢型等。
缩合型液体硅橡胶的
基胶除羟基封端的聚二甲基硅氧烷外，
还可以用 B( C
6 F
5 )
3 的作用下发生 Piers － Ｒubinsztajin
交联剂对硅橡胶材料热稳定性的影响研究
交联剂对硅橡胶材料热稳定性的影响研究
热稳定性是硅橡胶材料在高温环境下的稳定性能，对于保证硅橡胶材料的可靠性和长寿命具有重要意义。交联剂是硅橡胶材料中常用的一种添加剂，可以改善其物理性能。本文将探讨交联剂对硅橡胶材料热稳定性的影响，并通过实验数据和文献综述来支持我们的观点。
首先，需要明确的是热稳定性是指硅橡胶材料在高温环境中不发生明显的物理和化学变化。交联剂作为硅橡胶材料中的一种添加剂，其主要作用是通过交联反应增加材料的凝胶含量和硬度，从而改善材料的力学性能，但是同时也会对热稳定性产生影响。
一方面，适量使用交联剂可以提高硅橡胶材料的热稳定性。交联剂能够增加硅橡胶的交联密度，使其分子间的键强度增加，从而提高材料的热稳定性。实验结果表明，合理的交联剂添加量可以使得硅橡胶材料在高温下具有较好的抗老化性能和耐热性。
另一方面，交联剂的过量使用可能会降低硅橡胶材料的热稳定性。过多的交联剂添加会导致硅橡胶材料的交联密度过高，形成大量的交联点，使得材料的弹性降低，变得更加脆硬。此外，交联剂过量还可能导致硅橡胶材料中引入不稳定的化学键，从而降低其热稳定性。
因此，在使用交联剂时需要进行合理的控制和调整。不同种类的硅橡胶材料可能对交联剂的需求量有所差异，需要根据具体材料的性质和应用环境来选择合适的交联剂添加剂。在实际应用中，通过对不同交联剂添加量和交联剂种类的研究，可以优化硅橡胶材料的热稳定性能，从而提高其适用性和可靠性。
此外，还有其他因素对硅橡胶材料的热稳定性产生影响。例如，硅橡胶材料的配方成分、硅链长短、硅烷交联剂的设计等都会对材料的热稳定性造成一定的影响。因此，在进行交联剂对硅橡胶材料热稳定性的影响研究时，需要综合考虑这些因素，以获得准确和可靠的研究结果。
综上所述，交联剂对硅橡胶材料的热稳定性有着重要的影响。适量的交联剂添加可以提高硅橡胶材料的热稳定性能，而过量使用则可能导致热稳定性降低。因此，在应用中需要进行合理的控制和调整，并考虑其他因素的影响。通过研究交联剂对硅橡胶材料的影响，可以优化材料的性能，提高其适用性和可靠性。
加成型液体硅橡胶的研制
第２４卷第４期２００９年１２月景德镇高专学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｎｇｄｅｚｈｅｎＣｏｌｌｅｇｅＶ０１．２４Ｎｏ．４Ｄｅｅ．２００９
１实验加成型液体硅橡胶的研制
邱怡①１姜宜龙
（１、南昌工程学院理学系，南昌３３００９９；２、九江华浔化工厂，江西永修３３０３１９）
摘要：介绍了一种用于注射成型的加成型液体硅橡胶的制备及检洲方法，试验了其交联刺及助荆合理的用量，分析了其惶能不足的影响因素。关键词：注射成型；加成型；液体硅橡胶中图分类号：Ｏ６１４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００８—８４５８（２００９）０４—００４７—０１
１．１原材料乙烯基硅油：粘度１９８００ｍＰａｓ，乙烯基含量０．１ｗｔ％，江西华联；气相法白炭黑：Ｍ一５，比表面积２００ｍ２／ｇ，Ｃａｂｏｔ；六甲基二硅氮烷：ＫＨＳ一４０１，９９．５％，浙江开化；ＶＳ硅油：粘度３５ｍＰａａ，乙烯基含量６ｍ０１％，自制；含氢硅油：氢含量０．７５ｗｔ％，江西海多；Ｋａｒａｔｅｄｔ铂催化剂：３６３０ｐｐｍ，Ｈｅｒａｅｕｓ；乙炔基环己醇：Ｊ＆ｋ。１．２主要设备及检测仪器行星搅拌机：ｘＳＪ一２００，晨光电子发展公司；捏合机：ＺＨ—１０，如皋新联塑料机械厂；开炼机：ＸＫ一２５０，上海橡胶机械厂；平板硫化机：ＸＬＢ一１３４００Ｘ４００×２，东莞创瑞检测试验设备有限公司；硬度计：ＸＨＳ上海化工机械厂；拉力机：ＷＤ一５上海久滨仪器有限公司；摆球弹性仪。１．３处理气相白炭黑的制备在２００Ｌ的行星搅拌机中加入１０ｋｇＭ一５，再加入０．８ｋｇ硅氮烷，开启搅拌，升温至１２０℃，抽真空脱水Ｉｈ制得。１．４基胶的制备在１０Ｌ的捏合机中加入１８００９乙烯基硅油，开启搅拌，再分批次加入１４４０９处理气相白炭黑和１０６．７９ＶＳ硅油，吃粉后用１３２０９乙烯基硅油稀释，加热至１５０。Ｃ抽真空脱低两小时制得。１．５液体硅橡胶的制备表１胶料组成表／ｇ序号ｌ２３４５６７８基腔１０００．０１０００．０１０００．０ＩＩＸｌＯ．０１０００．０１０１３０．０１０００．０１０１３０．０催化荆１．３ｌ＿３１．３１．３１．３１．３１．，１．３考且硅油１６．５１３．２９．９９．９９．９９．９９．９９．９乙炔羞０．４００。４００．４００．３２ｏ，２６ｏ．２００，１６ｏ．１３
含氢硅油对加成型液体硅橡胶粘接性能的影响
第２５卷第１１期 ２０１３年１１月 化学研究与应用 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．，２０１３
文章编号：１００４—１６５６（２０１３）１ １—１５９４－０４
含氢硅油对加成型液体硅橡胶粘接性能的影响
熊 婷 ，王有治，李步春，赵 林，雷 震，谢利平
（成都硅宝科技股份有限公司，四川 成都６１００４１）
摘要：本文用乙烯基硅油为基料、含氢硅油为交联剂、白炭黑为补强剂、铂催化剂和抑制剂等制得双组分加成 型液体硅橡胶。考察了含氢硅油中Ｓｉｌ与乙烯基硅油中ＳｉＣＨＣＨ 的摩尔比、不同含氢量相同粘度的含氢硅 油以及不同粘度相同含氢量的含氢硅油对双组分加成型液体硅橡胶粘接性能的影响。结果表明：当ｎ（ＳｉＩ－Ｉ／ ＳｉＣＨＣＨ：）在ｌ—１．４和１．７—２．０时，加成型液体硅橡胶的粘接性能随着ｎ的增加而提高；当含氢硅油的含氢 量在０．２％～０．６％和０．９％～１．６％时，随着含氢量的增加，含氢硅油对加成型液体硅橡胶的粘接力起着较大 作用；在本文的研究范围内，相同含氢量的含氢硅油当粘度在９Ｏ～１４０ ｍＰａ・Ｓ时，加成型液体硅橡胶的剪切强 度最大，粘接性能最佳。 关键词：含氢硅油；双组分加成型液体硅橡胶；粘接性；剪切强度 中圈分类号：０６２７．４ 文献标志码：Ａ
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ｏｎ ｔｈｅ
ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｏｎ—ｃｕｒｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ
ＸＩＯＮＧ Ｔｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｙｏｕ—ｚｈｉ，ＬＩ Ｂｕ—ｃｈｕｎ，ＺＨＡＯ Ｌｉｎ，ＬＥＩ Ｚｈｅｎ，ＸＩＥ Ｌｉ—ｐｉｎｇ （Ｃｈｅｎｄｕ Ｇｕｉｂａｏ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＣＯ．，ＬＴＤ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏ—－ｐａｒｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ－－ｃｕｒｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｏｒｇａｎｏｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｌｋｅｎｙｌ ｇｒｏｕｐ ａｓ ｂａｓｉｃ ｇｕｍ，ｈｙｄｒｏｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ａｓ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ ａｇｅｎｔ，ｓｉｌｉｃａ ｗｈｉｔｅ ａｓ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ Ｐｔ ｃａｔａｌｙｓｔ．Ａｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍｏ— ｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｓｉｌ ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｖｉｎｙｌ ｇｒｏｕｐ，ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｓｉｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ Ｓｉｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｂｅｃｏｍｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｎ（ＳｉＨ／ＳｉＣＨＣＨ２）ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ １ ｔｏ １．４ ａｎｄ １．７ ｔｏ ２．０．Ｈｙｄｒｏｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ｐｌａｙｓ ａ ｇｒｅａｔｅｒ ｒｏｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｈｙｄｒｏ— ｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ０．２％ｔｏ ０．６％ａｎｄ ０．９％ｔｏ １．６％．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ａｄｄｉｔｉｏｎ・ｃｕｒｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ ｈａｓ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｂｅｓｔ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ａｔ ９０～１４０ ｍＰａ‘Ｓ．
含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
加成型液体硅橡胶２０１４年液体硅橡胶信息交流会论文集６３—６５
含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
范德文，康旭（广州市矽博化工科技有限公司，广州５１０５０７）摘要：研究了含氢硅油中的硫残余量、黏度、活性氢含量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。结果表明，使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时，含氢硅油的硫残余量都比较高，从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化；采用碱中和处理可大大降低硫的残存量。随着含氢硅油黏度的增加，硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小，但硬度增加；，随着含氢硅油活性氢质量分数的增大，硅橡胶的拉伸强度及硬度增大，而拉断伸长率和撕裂强度则降低。使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油／端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能，可使其撕
裂强度达４１．３ｋＮ／ｍ，拉断伸长率达７５０％。关键词：含氢硅油，加成型，液体，硅橡胶，硫化
加成型液体硅橡胶是由含乙烯基的聚有机
硅氧烷作基础聚合物、含Ｓｉ—Ｈ键的聚有机硅
氧烷做交联剂、铂催化剂存在下在室温或加热下硫化的一类有机硅材料…，因无毒、安全性
较高，是硅橡胶中档次较高的一个品种。近年
来关于加成型液体硅橡胶的研究越来越多，但
含氢硅油对硅橡胶性能影响的研究却很少。本
实验考查了含氢硅油中的硫残余量、黏度、含
氢量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
１实验
１．１主要原料及设备仪器
乙烯基硅油：黏度１０００—５００００ｍＰａ・Ｓ，自产；含氢硅油：各种规格，自产；六甲基二
硅氮烷：自产；气相法白炭黑：Ａ３８０，德固赛
公司；铂金配合物：自制；乙炔基环己醇：ＡＲ，北京百灵威科技有限公司。
捏合机：ＮＨ２—５，佛山市金银河机械设备有限公司；三辊研磨机：￥２６０，上海橡塑机械
厂；电子拉力机：ＧＴ一７０１０一ＡＥ，高铁检验仪
器有限公司；无转子硫化仪：ＭＤＲ一２０００，上
海登杰机器设备有限公司；高速搅拌机：Ｕ４００／
８０—２２０，东莞市鹏鲲自动化设备有限公司；平
国外加成型液体硅橡胶类胶黏剂配方及性能
国外加成型液体硅橡胶类胶黏剂配方及性能
配方
特殊功能助剂
胶黏剂性能
文献来源
增黏剂 抑制剂
端乙烯基聚二甲基硅氧烷
含Si-H,端甲基的低聚甲基氢硅氧烷
微细石英粉
二氧化钛
抑制剂
H2PtCl6的异丙醇溶液
黏附促进剂 100
2
50
2
0.2
0.5
3 由甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷(等同于KH-570)与1,1,3,5,7-五甲基环四硅氧烷进行加成反应制得 1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷 可粘铝、钢金属 东芝公司.公开特许公报 昭60-210664
端乙烯基聚甲基乙烯
基硅氧烷（乙烯基含量1.2%）
端甲基的聚甲基氢硅氧烷
微细石英粉
H2PtCl6络合物溶液
黏附促进剂
628
27
340
1.2
10 采用烯丙醇与γ-(2,3)环氧丙氧基丙基三甲氧硅烷(相当于KH-560)反应制得,其结构式如下:
CH2=CHCH2OCH2CHCH2O(CH2)3Si(OCH3)3
OH 不详 可粘铝、钢金属 Dow Corning Co.Eur.Pat.Appl.EP228775
端乙烯基聚二甲基硅氧烷
微细石英粉
抑制剂
H2PtCl6的络合物
黏附促进剂 (兼交随着剂) 100
20
0.01
0.15
3 O
(CH2)3OCH2 CH-CH2 (CH2)3Si(OCH3)3
CH3 CH3 H CH3
H3C-Si-O-(Si-O-)1 (Si-O-)3 (Si-O-)5(Si-O-)1 Si-CH3
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
2,5-二甲基-3-已炔-1-醇 可粘铝合金、钢、不锈钢等金属 Dow Corning Toray
加成型液态硅橡胶生产原理
加成型液态硅橡胶生产原理
加成型液态硅橡胶（ALSR）是一种新型材料，其生产原理基于硅橡胶的加成固化反应。这种硅橡胶主要由基聚物乙烯基封端（或侧基）的聚二甲基硅氧烷、交联剂含氢硅油以及铂系催化剂构成。
在生产过程中，液态硅橡胶的基础胶（即聚二甲基硅氧烷）被选择性地添加了乙烯基基团。这些乙烯基基团在铂系催化剂的作用下与交联剂（含氢硅油）发生加成反应，使硅橡胶交联固化。这个过程是放热的，会导致温度升高。
加成固化反应具有很多优点，如快速固化、高耐热性、优良的电气性能、对各种材料良好的粘附性、优越的透明性和耐候性等。此外，加成型液态硅橡胶还具有优良的耐化学药品性、耐油性、耐溶剂性、真空密封性以及优良的机械性能和电性能，这些特性使其非常适合用于汽车、电子电气和医疗等领域。
另外，根据产品的具体应用需要，还可以在硅橡胶中添加相应的填充剂、抑制剂、色浆、香料等其他助剂。填充剂如石英粉或白炭黑可以提高硅橡胶的机械性能和电性能，抑制剂如炔醇类抑制剂则可以控制硅橡胶的固化速度。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询相关化学专家或查阅相关文献资料。
加成型液体硅橡胶模具胶
加成型液体硅橡胶模具胶
加成型液体硅橡胶不仅具有像缩合型RTV硅橡胶同样好的脱模性(离型性)，而且还由于其硫化时不放出副产物、表层与内层同时硫化等特性使其兼备了线收缩性低、尺寸稳定性高的特点。此外，在组成及其相互配合方面还具有以下特征。 ①加成型模具胶的适用期及硫化速度可通过选用或调节铂系催化剂及加成反应抑制剂的种类和用量加以控制。这点对设计和筛选具有实用性的模具胶配方是非常重要的。 ②经疏水性表面处理的二氧化硅对体系的补强作用是明显的，特别是拉伸强度和撕裂强度的提高更为突出。在通常的情况下，经表面处理白炭黑的用量在0到相当于基础聚合量的45%的范围内，将会随着白炭黑用量的增加而使体系的拉伸强度和撕裂强度明显提高。但当其用量超过相当于基础聚合物量的45%的量时，上述两种强度性能呈现下降趋势。此外，体系的粘度亦随着经表面处理白炭黑用量的增加而明显提高。这样根据上述的关系，将可筛选出一个对体系的强度和粘度均较适合的白炭黑的最佳用量。 ③在体系中通过加入适量的MQ树脂作补强填加剂，就可制得透明或半透明的模具。加在型液体硅橡胶模具胶和缩合型RTV硅橡胶模具胶的基本组分类型及其差异如表所示。加成型和缩合型液体硅橡胶模具胶的基本组分及其差异：
组分 加成型 缩合型
基础聚合物 含乙烯基的聚二甲基硅氧烷 含羟基的聚二甲基硅氧烷
交联剂 低聚合度含氢硅油 烷氧基硅烷或烷氧基聚硅氧烷
催化剂 铂系化合物 有机锡化合物
深层固化添加剂 不需要 水、醇、多元醇等
反应抑制剂 炔醇等 低分子含=Si-OH基化合物 补强剂 白炭黑，含乙烯基的MQ硅树脂 白炭黑、石英粉、硅藻土、碳酸钙等
添加剂 颜料、内脱模剂、热稳定剂等 颜料、内脱模剂、热稳剂等
当用缩合型RTV硅橡胶制造厚模时，由于缩合交联过程中产生的乙醇难以排出，这样会使模具在受热下产生降解而影响模具的使用寿命。同时也由乙醇的逐渐排出而使模具产生体积收缩。采用加成型液体硅橡胶制模时，其硫化交联属氢硅加成反应，理论上不放出副产物，致使由加成型液体硅橡胶制得的模具具有线收缩性低、尺寸稳定性高、离型性好和精密取型性优良等特点。这样有助于进一步扩大其应用范围，尤其在汽车零部件、美术工艺品方面用作母型材料，以及在牙科的取型材料和各种橡胶辊筒的被覆材料等方面均获得广泛的应用。加成型液体硅橡胶的模具胶发展很快。目前已有不同型号、不同品种的模具胶投放市场。关于吉林化学工业公司研究院研制开发的各种加成型室温硫化制模硅橡胶的牌号和性能如表所示。吉化院加成型制模硅橡胶牌号及性能 ：