单组分室温硫化硅橡胶的配制_十三_黄文润

胶 , 且对其它硅烷类添加剂的结构也有要求 , 如 用经甲硅烷基化的氨烃基烷氧基硅烷水解缩聚物 作游离醇的清除剂[308 ] 、用高岭土作填料[309 ]等 。 21311211 用经甲硅烷基化的氨烃基烷氧基硅烷 水解缩聚物作游离醇的清除剂
甲硅烷基化的氨烃基烷氧基硅烷水解物在脱 醇型 R TV - 1 硅橡胶中 , 不仅能捕捉胶料中的 游离醇 , 提高胶料的贮存稳定性 ; 而且能改善胶 料的粘接性 , 防止电接点故障的产生 。其用量为 100 份基胶中添加 1～15 份 。可由 γ- 氨丙基三 烷氧基硅烷的水解缩聚物经六甲基二硅氮烷处理 制得 。
粘接性 : 胶料与被粘基材按图 16 制成剪切 粘接试件 , 于 25 ℃、相对湿度 60 %条件下硫化 168 h 后 , 测剪切强度及内聚破坏率 。
电接点故障试验 : 按图 17 将 410 g 未硫化 的胶料与微型马达置于 60 ℃的恒温箱中 , 微型 马达连结可调电压的电源 ( 210 V , 120 mA) ;
黄色氧化铁粉是结构为 α- FeO·OH 或 αFeO (OH) ·m H2O 的羟基氧化铁 , 斜方晶形针状 粉末 , 其粒径应通过 325 目筛 ( 44 μm 以下) ; 也可使用稍带橙色 、除掉部分结晶水的黄色氧化 铁粉末 。100 份基胶中添加 1～20 份 。
例如 , 100 份 ( CH3O) 3 SiO1/ 2 链节封端 、粘 度3 000 mPa·s 的聚二甲基硅氧烷中 , 加入 10 份 表面经六甲基二硅氮烷处理的气相法白炭黑 (比
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有机硅材料
第 18 卷
腐蚀性试验 : 按 213111 的方法测定[307 ] 。 21311212 用高岭土作填料
用表面经硅烷偶联剂处理的高岭土作填料 , 可以防止胶料中碱性物质引起的接点故障 , 且能 使胶料的贮存稳定性 、粘接性得到改善 。胶料中 若添加烷氧基 - α - 硅烷酯作游离醇的清除剂 , 可进一步改善胶料的贮存稳定性 ; 其消除原理如 式4:
(3)
R TV - 1 硅橡胶的配制 : 100 份粘度20 000 mPa·s 、CH3 (CH3O) 2 SiO1/ 2链节封端的聚二甲基 硅氧烷 (在 20 ℃、11333 Pa 条件下硅氧烷低聚 物的质量分数为 0101 %) 中 , 加入 15 份比表面 积 200 m2/ g 的气相法白炭黑 , 在行星搅拌器中 混合均一 , 配成基料 ; 然后 , 在隔湿条件下加入 210 份甲基三甲氧基硅烷 , 210 份上述甲硅烷基 化氨 烃 基 烷 氧 基 硅 烷 水 解 缩 聚 物 , 015 份 ( n - C4 H9) 2 Sn[ OSi ( OC2 H5) 3 ]2 , 混合均一 , 配 成脱醇型 R TV - 1 硅橡胶 1 。为比较 , 上述配方 中 , 用 310 份六甲基二硅氮烷代替甲硅烷基化氨 烃基烷氧基硅烷水解缩聚物 , 催化剂也改为二丁 基二月桂酸锡 , 其它条件不变 , 配成 R TV - 1 硅橡胶 2 。
表 80 用表面处理过的高岭土作填料 配制的 R TV - 1 硅橡胶的性能
性能
初期性能 表干时间/ min 邵尔 A 硬度/ 度 伸长率/ % 拉伸强度/ MPa 70 ℃贮存 7 天后性能 表干时间/ min 邵尔 A 硬度/ 度 伸长率/ % 拉伸强度/ MPa 20 ℃贮存 6 个月后性能 表干时间/ min 邵尔 A 硬度/ 度 伸长率/ % 拉伸强度/ MPa
减压下脱泡 , 配成脱醇型 RTV - 1 硅橡胶 4 。 采用类似图 17 的方法 , 对 2 种胶料进行电
接点故障试验 。将 100 g 胶料与微型马达一起置 于 5 L 容器中 , 连结可调电压电源 (210 V , 150 mA) , 观察微型马达在 20 ℃下运行时示波器波 形的变化 。运行 500 h 无异常变化 , 表明没有发 生电接点故障 。
所配制的 R TV - 1 硅橡胶按下述方法进行 评价 , 结果列于表 79 。
表干时间 : 在 20 ℃, 相对湿度 60 %条件 下 , 挤出胶料的指触表面干燥时间 。
物理性能 : 将胶料制成 2 mm 厚的试片 , 在 25 ℃、相对湿度 60 %的条件下硫化 168 h 后测 定。
贮存稳定性 : 胶料在密封容器中 , 于 70 ℃ 下放置 5 天后 , 测表干时间及物理性能 。
注 : 1) 括号内数据为内聚破坏率 , %。
图 16 剪切粘接试件示意图 1 —密封剂 ; 2 —被粘基材 。
图 17 电接点故障评价示意图 1 —硅橡胶 ; 2 —恒温箱 ; 3 —微形马达 ; 4 —可调电压 装置 (210 V , 120 mA) ; 5 —电阻 (1 Ω) ; 6 —示波器 。
硅橡胶 1
硅橡胶 2
半透明 5 27 117 410
> 5000
半透明 5 25 116 420
> 5000
半透明 10 22 113 460 1000
半透明 12 20 111 480 750
1128 (100) 1124 (100) 1128 (100) 1108 (100)
无腐蚀
0165 (30) 0173 (50) 0165 (0) 0134 (0) 变色有腐蚀
观察微型马达通电运行中示波器的波形是否变 化 。波形变化表示电接点发生故障 , 以波形稳定 运转的时间作为评价指标 。
表 79 甲硅烷基化氨烃基烷氧基硅烷水解物对 脱醇型 R TV - 1 硅橡胶性能的影响
性能指标
初期性能 外观 表干时间/ min 邵尔 A 硬度/ 度 拉伸强度/ MPa 伸长率/ % 波形稳定运转时间/ h 70 ℃贮存 5 天后性能 外观 表干时间/ min 邵尔 A 硬度/ 度 拉伸强度/ MPa 伸长率/ % 波形稳定运转时间/ h 剪切强度1) / MPa 铜 铝 聚碳酸酯 聚丙烯酸酯 腐蚀性 (铜)
将胶料从包装容器中挤出 , 制成 2 mm 厚的 试片 。在 20 ℃、相对湿度 55 %条件下 , 测胶料 的表干时间 ; 同样环境下硫化 7 天后 , 测初期物 理性能 ; 未硫化的胶料在密封容器中于 70 ℃下 放置 7 天或 20 ℃下放置 6 个月后 , 测其表干时 间及硫化后的物理性能 , 结果列于表 80[309 ] 。
例如 , 在装有温度计 、搅拌器 、回流冷却 器 、滴液漏斗及通氮管的反应器中 , 用氮气置换 后 , 加入 179 份 γ- 氨丙基三甲氧基硅烷 ; 室温 搅拌下在 1 h 内滴入 18 份水 ; 室温下继续搅拌 1 h 后 , 升温至 40 ℃蒸出低沸物 (约 1 h) ; 然后 , 在 26616 Pa 、100 ℃条件下蒸出未反应的 γ- 氨 丙基三甲氧基硅烷 。降温至 90 ℃以下 , 加入 161 份六甲基二硅氮烷与 313 份三甲基氯硅烷的 混合物 ; 在 90 ℃下搅拌反应 8 h 后 , 冷却 , 滤 掉固体 ; 再在 100 ℃、26616 Pa 条件下蒸出副 产物 , 得无色透明的油状物 。经 GPC 分析 , 平 均摩 尔 质 量 约 700 g/ mol ; 经1 H NMR 及29 Si NMR 分析 , 下列链节 n (1 ) ∶n (2 ) ∶n (3 ) 的 量之比为 1 ∶115 ∶114 ; 粘度 ( 25 ℃, 下同) 为 150 MPa·s , 在 20 ℃、26166 Pa 条件下的低沸
收稿日期 : 2002 - 06 - 08 。
第4期
黄文润. 单组分室温硫化硅橡胶的配制 (十三)
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物的质量分数为 018 %。 OCH3
(CH3) 3 Si HN
Si O
OCH3 OCH3
(CH3) 3 Si HN
Si O
O
(1) (2)
(CH3) 3 Si HN
O Si O O
R
Si C C OR″+ CH3O H
R′O R
Si OCH3 + CH3 C C OR″ (4)
R′O 常用的烷氧基 - α- 硅烷酯有 :
HH
(CH3O) 3 Si C COOC8 H17
CH3 CH3 HH
(CH3O) 3 Si C COOC15 H31
CH3 CH3 HH
(CH3O) 3 Si C COOC6 H5
能粘聚烯烃塑料的脱醇型 R TV - 1 硅橡胶的配制 。
关键词 : 硅橡胶 , 脱醇型 , 密封剂 , 导热 , 阻燃
中图分类号 : TQ 43314 + 38 文献标识码 : B
文章编号 : 1009 - 4369 (2004) 04 - 0040 - 05
单组分室温硫化 ( R TV - 1) 硅橡胶是将所 有成分混合 、包装在一个密封容器 (软管或封 筒) 内 , 使用时从密封容器中挤出 , 接触空气中 的湿 气 后 硫 化 成 弹 性 体 的 一 类 有 机 硅 产 品[1 ] 。 前面已介绍了 R TV - 1 硅橡胶的分类 、硫化机 理 , 各种脱醋酸型 R TV - 1 硅橡胶的配制[41 ,59 ] , 脱酮 肟 型 R TV - 1 硅 橡 胶 的 配 制[94 ,127 ,153 ,170 ] , 脱醇型 R TV - 1 硅橡胶的优缺点 、多烷氧基硅 基封端聚二甲基硅氧烷基胶的制备方法[226 ] , 改 进脱醇型 R TV - 1 硅橡胶贮存稳定性的几种方 法 、用双螺杆挤出机配制脱醇型 R TV - 1 硅橡 胶的方法[252 ] , 低拉丝性 、低模量脱醇型 R TV - 1 硅橡胶的配制[267 ] , 脱醇型 R TV - 1 硅橡胶 常用的增粘剂[287 ,298 ] , 具有粘接持久性[298 ] 、深 层硫化型 、消光型 、抗菌防霉型 、对铜无腐蚀型 脱醇型 R TV - 1 硅橡胶的配制[307 ] 。
本节主要介绍电子 、电气用脱醇型 R TV - 1 硅橡胶及耐热性 、导热性 、阻燃性 、能粘聚烯烃 塑料的脱醇型 R TV - 1 硅橡胶的配制 。 213112 电子 、电气用脱醇型 R TV - 1 硅橡胶 的配制
脱醇型 R TV - 1 硅橡胶作为胶粘剂 、涂覆 料在电子 、电气行业已得到广泛的应用 , 对其性 能的要求主要是硫化后应具有良好的电性能及物 理性能 , 对所接触的基材有较好的粘接性 , 且不 腐蚀基材。在密闭系统中使用时 , 为防止因硅氧 烷低聚物的挥发造成的接点短路或转动界面摩耗 , 应选择低摩尔质量聚硅氧烷 (聚合度 20 以下) 质 量分数为 0102 %左右的基胶配制 RTV - 1 硅橡
技术讲座
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有机硅材料 , 2004 , 18 (4) : 40～44 SIL ICON E MA TERIAL
单组分室温硫化硅橡胶的配制 (十三)
黄文润
(中蓝晨光化工研究院 , 成都 610041)
摘要 : 介绍了电子 、电气用脱醇型单组分室温硫化 ( R TV - 1) 硅橡胶及耐热性 、导热性 、阻燃性 、
CH3 CH3 HH
(C2 H5O) 3 Si C COOC8 H17
CH3 CH3 例如 , 55 份粘度8 000 mm2/ s 、聚合度小于 10 的硅氧烷低聚物的质量分数在 0101 %以下 、 聚合度在 3～20 的硅氧烷低聚物的质量分数在 0105 %以下 、 ( CH3O) 3SiO1/ 2链节封端的聚二甲 基硅氧烷中 , 加入 45 份表面经硅烷偶联剂处理 的高岭土 , 混合均一 , 配成基料 。100 份基料中 加入 3 份甲基三甲氧基硅烷 , 215 份二异丙氧基 钛二乙酰乙酸乙酯配合物 , 隔湿条件下混合 , 减 压下脱泡 , 配成脱醇型 RTV - 1 硅橡胶 3 ; 100 份 基料中 , 加入 6 份 2 - 三甲氧硅丙酸 2 - 乙基己 酯 , 012 份二丁基二辛酸锡 , 隔湿条件下混合 ,
硅橡胶 3
硅橡胶 4
25
5
50
45
250
210
316
312
33
5
49
44
270
210
312
310
30
5
52
45
260
200
315
313
213113 耐 热 性 脱 醇 型 R TV - 1 硅 橡 胶 的 配 制[310 ]
用黄色氧化铁粉作耐热性添加剂配成的脱醇 型 R TV - 1 硅橡胶可在较高的温度下作胶粘剂 或密封剂使用 。