混炼硅橡胶的配合技术_七_

铂黑、以氧化铝或硅胶为载体的氯铂酸、醇改性
氯铂酸、铂乙烯基硅氧烷配合物, 用量为 100 份 生胶中铂的质量分数为 ( 011~ 2 000) @10- 6。
为了使加入铂催化剂后的混炼硅橡胶具有适当的
使用期, 可添加适量的炔醇。为促进生胶中白炭
黑的充分分散, 混炼硅橡胶配方中还应添加适量
的结构化控制剂。根据实际需要还可添加耐热添
H ( CH3) SiO 链 节 的 量 之 比 为 1 B 1, 粘 度 ( 25 e , 下同) 50 mm2/ s] 及 10 份云母粉和 015 份2, 5 - 二甲基- 2, 5 - 二 ( 叔丁基过氧) 己烷 ( 俗称双二五) 质量分数为 50% 的双二五硅油
表 35 含氢硅油用量对轴用混炼硅橡胶性能的影响
相法白炭黑, 8 份结构 化控制剂 ( 聚合度约 20
的A, X- 二羟基聚二甲基硅氧烷) , 在捏合机中
混炼均一, 于 170 e 热混 2 h, 配成胶料。接表
37 配 方 加 入 具 有 不 同 聚 合 度 的 含 氢 硅 油
[H ( CH 3) 2SiO1/ 2 链节 封端, H ( CH3) SiO 链节
性都有不利影响。 n ( Si ) H ) / n ( SiCH CH2) 小 于 110 会使硅橡胶的物性及耐拉伸疲劳性下降;
但超过 215 会使硅橡胶由于屈曲产生龟裂的速度
加快。混炼硅橡胶配方中的补强填料最好选用比 表面积在 200 m2/ g 以上的气相法白炭黑, 添加
量为 100 份生胶中加 20~ 70 份; 催化剂可选择
均聚合度 6000] 中, 加入 40 份经八甲基环四硅 氧烷表面处理、比表面积 200 m2/ g 的气相法白 炭黑, 20 份 ( CH3) 3SiO1/ 2 链节封端、平均聚合 度 50 的二甲基硅油, 5 份吸油量 500 mL/ 100 g 的硅酸钙 ( µ Í } É ¨R, 日本德山曹达株式 会社) , 2 份乳液聚合的聚四氟乙烯分散液 ( 聚 四氟乙烯质量分数 60% , ½ Ê µ Í Ó D- 1, 日
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有机硅材料
第 21 卷
本 d Ó 工 业 株 式 会 社 ) 及 5 份 粘 度 20 mm2/ s的A, X - 二 甲氧 基聚 二甲 基硅氧 烷, 在捏合机中混合均一, 在 150 e 下热混 2 h, 配 成胶料 1。胶料在双辊炼胶机上与 115 份过氧化 二异丙苯混合均一, 170 e 下热压硫化 10 min, 制成 2 mm 厚试片; 200 e 下二次 硫化 4 h。测 试其物理性能及在 150 e 的燃油 ( ¨Ç à ¤ Ë Ê } Ó Í Ã Ë 11, 715W - 30) 中浸渍 70 h后的物性变化及体积变化率; 并将混炼硅橡 胶用 178 mm 双辊炼胶机包辊返炼以评价其加工 性能, 辊筒间距越小 表示硅橡胶的 加工性能越 好。 为 比 较, 同 样 条 件 下, 用 吸 油 量 255 mL/ 100 g的沉淀法白炭黑 ( Niponsil E 170, 日本 Ê 株式会社) 代替硅酸钙, 配成混炼硅 橡胶 2; 胶料 1 中不加聚合度 50 的二甲基硅油 或不加聚四氟乙烯分散液, 其它条件不变, 配成 胶料 3 和 胶 料 4。 硫 化 后 测 其 性 能, 结 果 见 表 36。
表 36 硅酸钙、二甲基硅油及聚四氟乙烯分散液
对3
4
常态物性
邵尔 A 硬度/ 度
60 52 71 58
拉伸强度/ MPa
81 0 81 5 101 2 515
伸长率/ % 耐油性1)
510 560 460 450
硬度变化/ 度
- 7 - 5 - 21 - 7
拉伸强度变化率/ %
硅 氧 烷 生 胶 混 合, 配 成 51126 份 粘 度 12 400 mPa#s 的 混 合 生 胶; 再 加 入 5113 份 ( CH3) 2SiO链节摩尔分数 70% 、( C6H5) 2SiO链节
氧烷并 用, 可使混炼 硅橡胶的耐拉 伸疲劳性提
高。交联剂应选用结构如式 1 的含氢硅油。
H
CH3
A a SiOf a SiOe B
( 1)
CH3 CH3
式 中, A 为 ) H 或 ) CH3; B 为 ) Si ( CH3) H 2、 ) Si ( CH3) 2H 或 ) Si ( CH3) 3;
而不龟裂的动态疲劳试验。加成型硅橡胶具有耐 拉伸疲劳及耐屈曲疲劳的特点, 能满足联轴节保 护罩用材料的要求。所用甲基乙烯基硅橡胶生胶 的聚合度应在 3 000~ 10 000 之间, 乙烯基摩尔 分数为 0102% ~ 5% 。将 2 种乙烯基含量不同的 生胶 并 用, 特 别 是 ( CH3) 2( CH2 CH ) SiO1/ 2 链 节 封 端的 聚 二 甲 基 氧 烷 与 ( CH3) 2( CH2 CH) SiO2/ 1 链 节 封 端、 主 链上 乙 烯基的摩尔分数为 0125% ~ 10% 的聚二有机硅
10
30
80
20
20
-
20
n( Si) H) / n( SiCH CH2 )
11 5
11 5
11 5
11 0
21 5
-
11 5
双二五用量/ 份
0
0
0
0
0
01 5
01 5
耐 100% 拉伸疲劳寿命1) / 104 次
5 00
4 50
400
40 0
40 0
30 0
40 0
耐屈曲疲劳寿命2) / 104 次
加剂、着色剂等。
例如, 95% 份 ( CH 3) 2 ( CH 2 CH ) SiO1/ 2 链节封端的聚二甲基硅氧烷生胶中, 加入 5 份主
链 中 ( CH 3) 2SiO 链 节 的 摩 尔 分 数 为 90% 、 CH3 ( CH 2 CH) SiO链节的摩 尔分数为 10% ,
( CH3) 2 ( CH2 CH ) SiO1/ 2 链 节 封端 的 甲基 乙 烯基硅橡胶生胶, 30 份比表面积 200 m2/ g的气
+ 2 ? 0 - 30 - 5
伸长率变化率/ %
- 3 + 2 - 15 - 3
体积变化率/ %
+ 8 + 7 + 24 + 8
加工性
辊筒间距/ mm
1 11 5 01 5 810
注: 1) 在 150 e 的 71 5W- 30 中浸泡 70 h 后的性能。
31812 联轴节保护罩用混炼硅橡胶的配制[ 58] 车用扩套材料要求能经受数万次压缩与拉伸
技术讲座
有机硅材料, 2007, 21 ( 1) : 53~ 57 SI LICONE MAT ER IAL
混炼硅橡胶的配合技术 ( 七)
黄文润
( 中蓝晨光化工研究院, 成都 610041)
摘要: 介绍了 4 种汽车部件装配用 ( 如轴封、联轴节保 护罩、发动机 系统的密封 圈、防水连 接器的 密
封圈) 混炼硅橡胶的配制。
0
0 015
161 8 161 5 161 0 171 2 291 5 291 2 291 0 301 5
膏, 在双辊炼 胶机上混炼均一, 配成混 炼硅橡 胶。然后, 在170 e 下热 压硫 化 10 min, 再于 200 e 下二次硫化 4 h。表 35 结果表明, 添加含 氢硅油使噪音减轻, 渗油量及耐油性得到改善。
时无噪音及渗油, 耐油性、耐磨性、耐久性好。 甲基乙烯基硅橡胶中添加云母粉及含氢硅油后可
以满足上述性能要求。
例 如, 100 份 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 生 胶 [ ( CH3) 2 ( CH2 CH) SiO1/ 2 链 节 封 端, ( CH3) 2SiO 链 节 摩 尔 分 数 为 99184% , CH3 ( CH 2 CH) SiO链节 摩尔分数 为 0116% , 塑性值 160] 中, 加入 35 份比表面积 240 m2/ g 的沉淀法白炭黑、60 份硅藻土、3 份二苯基硅二 醇, 在捏合机中充分混炼, 170 e 热混 2 h; 冷 至 60 e 以 下 后, 按 表 35 配 方 加 入 含 氢硅 油 [ ( CH 3) 3SiO1/ 2 链 节 封 端、 ( CH 3) 2SiO 链 与
41 5
41 5
41 0
41 5
41 0
01 3
21 0
注: 1) 采用德墨西亚 ( Demattia) 式疲劳试验机, 3 号哑铃形试 片, 室温 下以 5 Hz 的 频率 连续运 转至 破断为 止的 次
数; 2) 按 JI S K6301 中屈曲疲劳试验方法进行, 预先将试 件切出 215 mm 的裂纹, 室 温下以 5 Hz 的频 率屈曲 至
m+ n = 5~ 100, 且 1 个分子中 至少应含 2 个
Si ) H 基。添加量为含氢硅油中的 Si ) H 与生胶
中 的 SiCH
CH2 的 量 之 比 [ n ( Si ) H)
/ n( SiCH CH2) ] 为 110~ 215B1。含氢 硅油的
聚合度少于 5 或超过 100 对硅橡胶的耐屈曲疲劳
在甲基乙烯基硅橡胶中添加特定粘度的二甲 硅油、聚四氟乙烯及吸油性填料可以改进其耐燃 油性能, 而且 对其它物理性能 的影响 很小。其 中, 二甲硅油的聚合度为 20~ 300。当硅橡胶接 触燃油时, 二甲基硅油能置换燃油以抑制硅橡胶 的膨胀。二甲基硅油的聚合度不能大于 300, 否 则没有 置换的效果; 但粘度太低的 二甲基硅油 ( 聚合度在 20 以下) 在硅橡胶硫化时易挥发。聚 四氟乙烯应选用通过乳液聚合制得的分散液, 添 加量为 100 份生胶中加 011~ 5 份。吸油性填料 可选用吸油量在 150 mL/ 100 g 以上的白炭黑或 硅酸钙, 可与补强填料并用。除上述成分外, 还 可以根据性能要求添加各种白炭黑、氧化铁、氧 化钛、氧化铝、氧化铈、云母、炭黑、聚甲基硅 倍半氧烷粉末及阻燃剂、着色剂、硅烷偶联剂、 结构化控制剂等。例如, 100 份甲基乙烯基硅橡 胶 生 胶 [ ( CH3) 2( CH2 CH) SiO1/ 2 链 节 封 端, CH3 ( CH 2 CH) SiO链节 摩尔分 数 012% , 平