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硅生膠是混煉膠的骨架材料

發布時間:2022-12-06 點擊次數:359次

硅生膠是混煉膠的骨架材料,不同品種生膠制得的混煉膠性能有很大差異。不同品種的混煉膠對生膠的要求也不同。決定生膠基本性能的是摩爾質量、乙烯基含量和揮發分三個指標。

  摩爾質量越高,硫化膠物理機械性能越好,但加工性、流動性要下降,“吃粉”(填料混入生膠)速度變慢。在加工模壓混煉膠時,一般選擇高摩爾質量(>60萬)的生膠,而做擠出產品時,為了改善擠出流動性,摩爾質量要稍低。

  乙烯基含量的大小對混煉膠的綜合性能有很大影響。乙烯基含量0.1%?0.2%的混煉膠的性能和適應性最好。在加工過程中,經常采用不同分子量和不同乙烯基含量的生膠按一定比例搭配使用。硬度越高的產品,要求生膠的乙烯基含量也越高。

  揮發分一般要求適中(1%?2%),揮發分太大,膠料易發黏,性能下降,而揮發分太小的膠料則“吃粉”困難。

  補強填料:聚二甲基硅氧烷分子間的作用力很小,所以純硅生膠交聯后的彈性體的機械性能強度很低,幾乎沒有使用價值。同其它有機橡膠相比,在硅橡膠中補強填料對其力學性能的提高更為重要。硅橡膠的主要補強填料是白炭黑,白炭黑分為氣相法和沉淀法兩大類。

  氣相法(又稱干法)白炭黑是以SiCl4為原料,在氫-氧氣流中于高溫下,經燃燒而產生的顆粒極細的SiO2。沉淀法(又稱濕法)白炭黑一般是以水玻璃(硅酸鈉水溶液)為原料,經與鹽酸或硫酸反應生成SiO2沉淀。

  氣相法白炭黑粒子吸濕性小,表面吸附性強,有很好的補強作用。用氣相法白炭黑補強的膠料具有很好的透明度,機械性能、電性能和耐熱性也相當好。但不足的是氣相法白炭黑價格較貴,加工時易飛揚,并容易引起粉塵靜電爆炸。

  沉淀法白炭黑由于容易吸濕,補強效果較弱。由于含水量和硅羥基含量高,而且粒徑大,因此硫化膠強度稍低,電性能和耐熱性較差,擠出成型產品易產生氣泡。但用沉淀法補強的硫化膠回彈性、壓縮永久變形及加工性好,膠料不易結構化,特別是價格便宜。

  白炭黑對硅橡膠的補強機理方面的研究并不是十分透徹,白炭黑與硅橡膠分子主鏈的化學結構較為相似從而使它們之間有較強的作用力可能是其中重要的原因之一。

  結構控制劑:原料中生膠與白炭黑混煉而成的膠料在存放過程中會慢慢變硬,逐步喪失加工性,這一現象被稱為“結構化”。因此需在膠料中加入結構控制劑。結構控制劑的作用是通過與白炭黑表面Si-OH基團的作用,從而抑制白炭黑通過表面的Si-OH基團形成氫鍵。

  常用的結構控制劑有二苯基硅二醇、二甲基二甲氧基硅烷、低摩爾質量的羥基硅油、環硅氮烷、六甲基硅氮烷等,其中應用最廣是低黏度羥基硅油。

  硫化劑:硅橡膠的硫化主要有有機過氧化物引發硫化(過氧化型)和通過硅氫加成反應的硫化(加成型)兩種。加成型所使用的硫化劑氯鉑酸,過氧化型硅橡膠的硫化劑為有機過氧化物,常用的過氧化物有過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁基、過氧化二異丙苯等。

  其他:著色劑、耐熱添加劑、阻燃劑等

* 混煉膠的制備流程:

  混煉膠的生產完全是一個物理混合過程,在生產過程中無化學反應產。以生膠為基膠、白碳黑(沉淀法或氣相法)為補強填料、硅油為結構化控制劑、有機過氧化物為硫化劑,并根據客戶需求加入其他特定助劑(如染色劑、抗老劑等)混配制成的固體膠料。

具體工藝為將 110 生膠、白碳黑、結構化控制劑、硫化劑以及其他助劑按比例加入到密煉機進行密煉,再轉移到雙輥煉膠機中進行開煉,膠料混勻后過濾,秤量后包裝了

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