室温快干脱醇型硅橡胶的制备
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脱醇型硅橡胶在制备过程中,若使用钛酸酯 催化剂,因钛酸酯与%,&-二(基聚二甲基硅氧 烷的端(基发生作用,物料黏度会急剧上升,导 致搅拌困难,需维持一段时间才会消退“黏度 高峰”现象[4_5]。以烷氧基封端聚二甲基硅氧 烷(PDMS)为基础聚合物制备硅橡胶,不仅能解 决“黏度高峰”问题,且可加入带氨基的偶联 剂,如#-氨丙基三乙氧基硅烷、/- ($ -氨乙 基)-#-氨丙基三甲氧基硅烷等,能改善脱醇 型硅橡胶的粘接性[6-7]&
本实验以烷氧基封端PDMS为基础聚合物、 白炭黑为补强填料,添加偶联剂、催化剂制得一
种室温快干、粘接良好的脱醇型硅橡胶,考察了
不同类型封端产物、白炭黑、交联剂、偶联剂、 催化剂 对硅橡胶 能的影响, 期 温 型硅橡胶的长远发展提供技术参考。
1实验
19主要原料及仪器设备 甲基二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷
研究・开发
术叙琏看料,2020, 34 (2): 39〜42 SILICONE MATERIAL
室温快干脱醇型硅橡胶的制备
刘 彬,王 强,暴玉强,谢志坚,陈世容,毛云忠 (中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041)
摘要:以烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基础聚合物制得室温快干脱醇型硅橡胶,研究了不同 类型的烷氧基封端PDMS#白炭黑种类和用量、交联剂用量、偶联剂和催化剂种类对室温快干脱醇型硅橡 胶性能的影响。结果表明,以乙烯基二甲氧基PDMS为基础聚合物制备的脱醇型硅橡胶稳定性最好;白炭 黑用量是影响硅橡胶性能的主要因素,其种类对硅橡胶性能影响不大;当交联剂三甲氧基硅烷用量为3份 时,硅橡胶的力学性能最好;采用#-氨丙基三乙氧基硅烷或/-($-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷 作偶联剂时,硅橡胶的剪切强度较佳;采用自制有机锡配合液作催化剂,硅橡胶的曲存稳定性较优$
按配方先将烷氧基封端聚二甲基硅氧烷加入 双行星动力混合机中,再分3次(40%、30%、 30%)加入白炭黑,在氮气保护下,搅拌、混合 均匀;最后依次加入交联剂、硅烷偶联剂、二甲 基硅油、催化剂,抽真空搅拌2h,待所有物料
1.3性能测试
邵尔A硬度:按GB/T 531 —2008测试;拉 伸强度及拉断伸长率:按GB/T 528—2009测试; 剪切强度:按GB/T 13936—2014测试;表干时 间:按GB/T 13477—2002测试;24 h硫化深 度:在四氟乙烯板上刻上由浅到深的划痕,在划 痕上涂上硅橡胶后抹平,24 h后从划痕浅端剥 离硅橡胶,硅橡胶断裂处的划痕深度即为硫化厚 度;贮存稳定性:在80n烘箱中放置7 d后测试 硅橡胶各项性能及保持率。
双行星动力混合机:DLH实验型,佛山市 金银河智能装备股份有限公司;真空烘箱:
DZF-6050,上海一恒科技股份有限公司;电 子万能材料试验机机:Z100,德国Zwick公司& 1.2快干脱醇型硅橡胶的制备
基本配方:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷 100份,甲基三甲氧基硅烷(交联剂)3份,气 相法白炭黑15份,二甲基硅油10份,偶联剂 2份,催化剂0.2份&
(PDMS):黏度(25°C,下同)10 800 mPa-s, 自制;乙烯基二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷:黏 度11 200 mPa-s,自制;三甲氧基封端聚二甲基 硅氧烷:黏度11 800 mPa-s,自制;二甲基硅 油:黏度350 mPa-s,道康宁(中国)有限公司; 气相法白炭黑:LM-150,卡博特(中国)投资有 限公司;气相法白炭黑:A -200,合盛硅业股 份有限公司;气相法白炭黑:HB-135,宜昌汇 富硅材料有限公司;甲基三甲氧基硅烷:D20, 湖北新蓝天新材料股份有限公司;#-氨丙基三 乙氧基硅烷(KH 550 )、/ - ($ -氨乙基)-# -氨丙基三甲氧基硅烷(KH 792)、#-缩水甘油 醞氧丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、#-氯丙基三 乙氧基硅烷(# -氯):荆州市江汉精细化工有限
的硅橡胶,经80n X7 d老化后,在牙膏管内已
硫化,出现“胶管现象”,丧失使用性能。以甲
基三甲氧基硅烷为封端剂的硅橡胶,在老化后,
关键词:快干,脱醇型,烷氧基封端,硅橡胶,曲存稳定性 中图分类号:TQ333.93 文献标识码:A doi:%0. 11941/j. issn. %009 -$369. 2020. 02908
单组分室温硫化硅橡胶按交联剂的不同,通 常分为脱酸型、脱酮月亏型、脱醇型、脱丙酮型、 脱胺型、脱酰胺型等[1]&目前市场上脱酸型、 脱醇型、脱酮月亏型硅橡胶有较广泛的应用,其中 脱醇型和脱酮月亏型硅橡胶的应用更广。脱酮月亏型 硅橡胶具有良好的粘接性、贮存稳定性,但其对 聚碳酸酯和铜具有腐蚀性,硫化一段时间后表面 会微微发黄,影响外观,因此在电子或对外观要 求严格的领域应用受限[2]。此外,脱酮月亏型硅 橡胶硫化后会产生丁酮月亏,对人体健康和环境不 利。而脱醇型硅橡胶具有无腐蚀、对人体无害、 环境友好的特点,应用领域较广,但由于表干 慢、贮存期短、粘接性一般,往往不适用于对粘 接要求较高的领域[3]&
收稿日期:2019 -10 -25& 作者简介:刘彬(1987-),男,研发工程师,主要从事室 温硫化硅橡胶的研发& E - mail: lbbuct@ 163. com0
第34卷
公司;有机锡:G218,南京和生泰科技有限公 司;醋酸锡:TMG233 ,中国台湾高施米特科技 有限公司;钛酸酯:726钛,广州坚毅化工有限 公司;有机锡配合液:自制。
2结果与讨论
2. 1封端剂种类对硅橡胶性能的影响 由于不同封端剂(甲基三甲氧基硅烷、乙
烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷)与%&-二 (基聚二甲基硅氧烷脱醇缩合制备的烷氧基封 端PDMS各不相同,因此本实验考察了不同类 型的基础聚合物对硅橡胶性能的影响,结果 见表1 &
由表1可见,以乙烯基三甲氧基硅烷为封端 剂的硅橡胶,在80n X7 d老化后,其表干时间 只延长了 3 min,拉伸强度和拉断伸长率的维持 率都在90%以上。而以四甲氧基硅烷为封端剂
本实验以烷氧基封端PDMS为基础聚合物、 白炭黑为补强填料,添加偶联剂、催化剂制得一
种室温快干、粘接良好的脱醇型硅橡胶,考察了
不同类型封端产物、白炭黑、交联剂、偶联剂、 催化剂 对硅橡胶 能的影响, 期 温 型硅橡胶的长远发展提供技术参考。
1实验
19主要原料及仪器设备 甲基二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷
研究・开发
术叙琏看料,2020, 34 (2): 39〜42 SILICONE MATERIAL
室温快干脱醇型硅橡胶的制备
刘 彬,王 强,暴玉强,谢志坚,陈世容,毛云忠 (中蓝晨光化工研究设计院有限公司,成都610041)
摘要:以烷氧基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基础聚合物制得室温快干脱醇型硅橡胶,研究了不同 类型的烷氧基封端PDMS#白炭黑种类和用量、交联剂用量、偶联剂和催化剂种类对室温快干脱醇型硅橡 胶性能的影响。结果表明,以乙烯基二甲氧基PDMS为基础聚合物制备的脱醇型硅橡胶稳定性最好;白炭 黑用量是影响硅橡胶性能的主要因素,其种类对硅橡胶性能影响不大;当交联剂三甲氧基硅烷用量为3份 时,硅橡胶的力学性能最好;采用#-氨丙基三乙氧基硅烷或/-($-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷 作偶联剂时,硅橡胶的剪切强度较佳;采用自制有机锡配合液作催化剂,硅橡胶的曲存稳定性较优$
按配方先将烷氧基封端聚二甲基硅氧烷加入 双行星动力混合机中,再分3次(40%、30%、 30%)加入白炭黑,在氮气保护下,搅拌、混合 均匀;最后依次加入交联剂、硅烷偶联剂、二甲 基硅油、催化剂,抽真空搅拌2h,待所有物料
1.3性能测试
邵尔A硬度:按GB/T 531 —2008测试;拉 伸强度及拉断伸长率:按GB/T 528—2009测试; 剪切强度:按GB/T 13936—2014测试;表干时 间:按GB/T 13477—2002测试;24 h硫化深 度:在四氟乙烯板上刻上由浅到深的划痕,在划 痕上涂上硅橡胶后抹平,24 h后从划痕浅端剥 离硅橡胶,硅橡胶断裂处的划痕深度即为硫化厚 度;贮存稳定性:在80n烘箱中放置7 d后测试 硅橡胶各项性能及保持率。
双行星动力混合机:DLH实验型,佛山市 金银河智能装备股份有限公司;真空烘箱:
DZF-6050,上海一恒科技股份有限公司;电 子万能材料试验机机:Z100,德国Zwick公司& 1.2快干脱醇型硅橡胶的制备
基本配方:烷氧基封端聚二甲基硅氧烷 100份,甲基三甲氧基硅烷(交联剂)3份,气 相法白炭黑15份,二甲基硅油10份,偶联剂 2份,催化剂0.2份&
(PDMS):黏度(25°C,下同)10 800 mPa-s, 自制;乙烯基二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷:黏 度11 200 mPa-s,自制;三甲氧基封端聚二甲基 硅氧烷:黏度11 800 mPa-s,自制;二甲基硅 油:黏度350 mPa-s,道康宁(中国)有限公司; 气相法白炭黑:LM-150,卡博特(中国)投资有 限公司;气相法白炭黑:A -200,合盛硅业股 份有限公司;气相法白炭黑:HB-135,宜昌汇 富硅材料有限公司;甲基三甲氧基硅烷:D20, 湖北新蓝天新材料股份有限公司;#-氨丙基三 乙氧基硅烷(KH 550 )、/ - ($ -氨乙基)-# -氨丙基三甲氧基硅烷(KH 792)、#-缩水甘油 醞氧丙基三甲氧基硅烷(KH 560)、#-氯丙基三 乙氧基硅烷(# -氯):荆州市江汉精细化工有限
的硅橡胶,经80n X7 d老化后,在牙膏管内已
硫化,出现“胶管现象”,丧失使用性能。以甲
基三甲氧基硅烷为封端剂的硅橡胶,在老化后,
关键词:快干,脱醇型,烷氧基封端,硅橡胶,曲存稳定性 中图分类号:TQ333.93 文献标识码:A doi:%0. 11941/j. issn. %009 -$369. 2020. 02908
单组分室温硫化硅橡胶按交联剂的不同,通 常分为脱酸型、脱酮月亏型、脱醇型、脱丙酮型、 脱胺型、脱酰胺型等[1]&目前市场上脱酸型、 脱醇型、脱酮月亏型硅橡胶有较广泛的应用,其中 脱醇型和脱酮月亏型硅橡胶的应用更广。脱酮月亏型 硅橡胶具有良好的粘接性、贮存稳定性,但其对 聚碳酸酯和铜具有腐蚀性,硫化一段时间后表面 会微微发黄,影响外观,因此在电子或对外观要 求严格的领域应用受限[2]。此外,脱酮月亏型硅 橡胶硫化后会产生丁酮月亏,对人体健康和环境不 利。而脱醇型硅橡胶具有无腐蚀、对人体无害、 环境友好的特点,应用领域较广,但由于表干 慢、贮存期短、粘接性一般,往往不适用于对粘 接要求较高的领域[3]&
收稿日期:2019 -10 -25& 作者简介:刘彬(1987-),男,研发工程师,主要从事室 温硫化硅橡胶的研发& E - mail: lbbuct@ 163. com0
第34卷
公司;有机锡:G218,南京和生泰科技有限公 司;醋酸锡:TMG233 ,中国台湾高施米特科技 有限公司;钛酸酯:726钛,广州坚毅化工有限 公司;有机锡配合液:自制。
2结果与讨论
2. 1封端剂种类对硅橡胶性能的影响 由于不同封端剂(甲基三甲氧基硅烷、乙
烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷)与%&-二 (基聚二甲基硅氧烷脱醇缩合制备的烷氧基封 端PDMS各不相同,因此本实验考察了不同类 型的基础聚合物对硅橡胶性能的影响,结果 见表1 &
由表1可见,以乙烯基三甲氧基硅烷为封端 剂的硅橡胶,在80n X7 d老化后,其表干时间 只延长了 3 min,拉伸强度和拉断伸长率的维持 率都在90%以上。而以四甲氧基硅烷为封端剂