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硅生胶是混炼胶的骨架材料

发布时间:2022-12-06 点击次数:537次

硅生胶是混炼胶的骨架材料,不同品种生胶制得的混炼胶性能有很大差异。不同品种的混炼胶对生胶的要求也不同。决定生胶基本性能的是摩尔质量、乙烯基含量和挥发分三个指标。

  摩尔质量越高,硫化胶物理机械性能越好,但加工性、流动性要下降,“吃粉”(填料混入生胶)速度变慢。在加工模压混炼胶时,一般选择高摩尔质量(>60万)的生胶,而做挤出产品时,为了改善挤出流动性,摩尔质量要稍低。

  乙烯基含量的大小对混炼胶的综合性能有很大影响。乙烯基含量0.1%〜0.2%的混炼胶的性能和适应性最好。在加工过程中,经常采用不同分子量和不同乙烯基含量的生胶按一定比例搭配使用。硬度越高的产品,要求生胶的乙烯基含量也越高。

  挥发分一般要求适中(1%〜2%),挥发分太大,胶料易发黏,性能下降,而挥发分太小的胶料则“吃粉”困难。

  补强填料:聚二甲基硅氧烷分子间的作用力很小,所以纯硅生胶交联后的弹性体的机械性能强度很低,几乎没有使用价值。同其它有机橡胶相比,在硅橡胶中补强填料对其力学性能的提高更为重要。硅橡胶的主要补强填料是白炭黑,白炭黑分为气相法和沉淀法两大类。

  气相法(又称干法)白炭黑是以SiCl4为原料,在氢-氧气流中于高温下,经燃烧而产生的颗粒极细的SiO2。沉淀法(又称湿法)白炭黑一般是以水玻璃(硅酸钠水溶液)为原料,经与盐酸或硫酸反应生成SiO2沉淀。

  气相法白炭黑粒子吸湿性小,表面吸附性强,有很好的补强作用。用气相法白炭黑补强的胶料具有很好的透明度,机械性能、电性能和耐热性也相当好。但不足的是气相法白炭黑价格较贵,加工时易飞扬,并容易引起粉尘静电爆炸。

  沉淀法白炭黑由于容易吸湿,补强效果较弱。由于含水量和硅羟基含量高,而且粒径大,因此硫化胶强度稍低,电性能和耐热性较差,挤出成型产品易产生气泡。但用沉淀法补强的硫化胶回弹性、压缩永久变形及加工性好,胶料不易结构化,特别是价格便宜。

  白炭黑对硅橡胶的补强机理方面的研究并不是十分透彻,白炭黑与硅橡胶分子主链的化学结构较为相似从而使它们之间有较强的作用力可能是其中重要的原因之一。

  结构控制剂:原料中生胶与白炭黑混炼而成的胶料在存放过程中会慢慢变硬,逐步丧失加工性,这一现象被称为“结构化”。因此需在胶料中加入结构控制剂。结构控制剂的作用是通过与白炭黑表面Si-OH基团的作用,从而抑制白炭黑通过表面的Si-OH基团形成氢键。

  常用的结构控制剂有二苯基硅二醇、二甲基二甲氧基硅烷、低摩尔质量的羟基硅油、环硅氮烷、六甲基硅氮烷等,其中应用最广是低黏度羟基硅油。

  硫化剂:硅橡胶的硫化主要有有机过氧化物引发硫化(过氧化型)和通过硅氢加成反应的硫化(加成型)两种。加成型所使用的硫化剂氯铂酸,过氧化型硅橡胶的硫化剂为有机过氧化物,常用的过氧化物有过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁基、过氧化二异丙苯等。

  其他:着色剂、耐热添加剂、阻燃剂等

* 混炼胶的制备流程:

  混炼胶的生产完全是一个物理混合过程,在生产过程中无化学反应产。以生胶为基胶、白碳黑(沉淀法或气相法)为补强填料、硅油为结构化控制剂、有机过氧化物为硫化剂,并根据客户需求加入其他特定助剂(如染色剂、抗老剂等)混配制成的固体胶料。

具体工艺为将 110 生胶、白碳黑、结构化控制剂、硫化剂以及其他助剂按比例加入到密炼机进行密炼,再转移到双辊炼胶机中进行开炼,胶料混匀后过滤,秤量后包装了

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