甲基乙烯基硅橡胶加成硫化研究论文.pdfVIP

甲基乙烯基硅橡胶加成硫化研究 涂志秀，刘安华+，王鹏，袁博 (华南理工大学材料学院，广东广州510640) 摘要：探讨了甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量、多乙烯基硅油、舍氢硅油和氟铂酸对加成硫化 硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明，在150份乙烯基质量分数为0．13％的硅橡胶中加入1份硅 氢基质量分数为1．65％的含氢硅油、2份乙烯基质量分数为8％的多乙烯基硅油和4份羟基硅油， 用40份白炭黑增强，可得到拉伸强度为8．71MPa，撕裂强度为52．14kN／m的乙烯基硅橡胶。 关键词：乙烯基硅橡胶；多乙烯基硅油；含氢硅油；加成硫化 硅橡胶具有耐高低温、耐紫外线、绝缘、憎水、耐辐射、耐候性好、透气性好、压缩变形率低及 生物相容性好等优异性能，是橡胶中性能独特的品种，而且品种繁多，形态各异，从高新技术到基础 产业都得到了广泛应用【It2J。白1944年硅橡胶商业化以来，大多数硅橡胶制品的成型加工都采用 某种类型的过氧化物作为热硫化的硫化剂。过 氧化物硫化剂具有工艺成熟、使用方便的特点，几乎可满足所有热硫化硅橡胶制品生产的需要。但过 氧化物硫化剂分解时产生某些有害有毒物质，常常需要进行二段硫化。在用热空气硫化制品时，透明 或浅色制品有时会变色。70年代起，加成硫化体系开始在硅橡胶中得到应用。与缩合型硫化硅橡胶相 比，其具有硫化过程中不产生副产，收缩率极小，能深层硫化的优点，因此容易制得高纯度、高透明 性、阻燃功能的产品，已经广泛应用于计算机键盘、汽车垫片、防粘涂层、压敏胶带、医用材料等诸 多方面。加成硫化的硫化机理是使含乙烯基的生胶与含硅氢基的化合物或聚合物在催化剂(通常为铂络 合物)作用之下发生硅氢加成反应生成交联网状结构。现在国内外对加成型硅橡胶的研究多集中于提高 硅橡胶的强度、耐热性及注射成型等方面。为了提高硅橡胶的强度，研究者们做了大量的工作I卜…， 如改变生胶3的分子结构、提高生胶的分子量、使用含长链和短链的混合生胶、加入补强剂及硫化助 剂等。通过选择适当的原料和配方制得拉伸强度为8．71MPa、撕裂强度为52．14kN／m的乙烯基 硅橡胶，已达到美国道康宁公司生产出的高性能硅橡胶Silastic一4600的水平。 1实验部分 1．1主要原料 甲基乙烯基硅橡胶：江西宏达化工新材料股份有限公司生产，其中乙烯基质量分数分别为0．09 44．0、47．1；气相法自炭黑：德国DEGUSSA公R972，比表面积为(1 10±20)m2爬，原生粒子 粒径为16 产，砌(羟基)≥8％，按每平方米Si02表面积计，其用量随白炭黑量的增加而增大，羟基硅油与白炭 机硅有限公司生产；乙烯基硅油：乙烯基质量分数为8％，粘度6．4Pa·S，广州市聚兆月成有机硅 原料有限公司生产；铂催化剂：本实验采用的催化剂为氯铂酸一异丙醇，制备方法是：将39H2PtCl6· mL无水异丙醇中，充分搅拌，使氯铂酸完全溶于异丙醇中，静置一段时间，即得到 6H，0溶于I(J0 产品，产品颜色为桔黄色． 1．2主要设备 89 械四厂；万能拉伸试验机：GT—TCS一2000型，高铁检测仪器有限公司。 1．3实验方法 1．3．1混炼 胶料的混炼在开放式三辊炼胶机上进行，其加料顺序依次为硅橡胶、结构控制剂、自炭黑。硅橡 胶混炼结束后，放置过夜，使各种配合剂(特别是结构控制剂)能与生胶充分起作用。返炼时依次加入 交联剂、催化剂，薄通5次后出片。出片动作要迅速，这样有利于达到光滑平整的胶片，不至于造成 粘辊、不易出片、硫化胶产生气泡等问题…】。 1．3．2硫化 在MM4130型无转子硫化仪上测出混炼胶的硫化曲线和正硫化时间￡90，然后在25t平板硫化 机上，设置温度为140℃、0．5MPa下对胶料进行硫化。 1．3．3性能测试 拉伸强度按GB／r528—1998测定，拉伸速度为500 1999测定；邵尔A型硬度按GB／r531—1999测定。 2结果与讨论 2．1生胶乙烯基含量对硅橡胶物理机械性能的影响 硅橡胶中的乙烯基是活性基团，它是形成网络的交联点。乙烯基数量的多少必然会对物理机械性 能产生影响。图1是乙烯基含量对硅橡胶物理机械性能的影响，基本配方是生胶1