高硬度高强度双组分脱醇型室温硫化硅橡胶的研制

用 。美 国迈 图公 司 的 Ｒ Ｖ ８双 组 分 Ｒ Ｖ硅橡 Ｔ８ Ｔ 胶 为脱 醇 型 ，其 邵尔 Ａ硬 度 为 ５ ６ ５— ０度 ，拉伸 强 度 为 ５ １～５５ ＭＰ ，拉 断 伸 长 率 为 １０ ～ ． ． ａ ０％ １０ ；经 过 ３ ０℃ ×１８ｈ老 化 后 ，邵 尔 Ａ硬 ２％ ０ ６ 度为 ７ ８～８ ４度 ，拉 伸 强度 为 ４ １～ ． ａ ． ４５ＭＰ ，拉 断 伸长 率 为 ４ ％ ～５％ 。该 产 品广 泛 应 用 于 各 ５ ５ 种 发动 机部 件 的密 封 。我 院研 制 的高强 度脱 氢 型 Ｒ Ｖ硅 橡胶 的拉 伸 强 度 为 ６—８Ｍ ａ Ｔ Ｐ 、拉 断 伸 长 率 为 ５０ ～６０ ，但 邵 尔 Ａ 硬 度 只 有 ３ ０％ ０％ ０～
其老化 后 的拉 伸 强 度 仍 低 于 Ｒ Ｖ ８老 化 后 的拉 Ｔ８
伸强 度 。
Ｒ Ｖ硅橡 胶 在 高 温 有 氧 环 境 下 ，除 发 生 聚 Ｔ 合物 侧基 的氧 化 反 应产 生 自由基 进 一 步交 联 外 ， 还可 能 同时发 生聚合 物 的解扣 降解 和 主链 降解等
石英 粉 的 Ｒ Ｖ 硅 橡 胶 的 常 温 拉 伸 性 能 均 与 Ｔ Ｒ Ｖ ８的常温 拉伸 性能相 当。 Ｔ８ ２ ２ 填料 种 类对 Ｒ Ｖ硅橡 胶热 空气 老化 性 能 的 ． Ｔ
影 响
Ｔ５ ８ ２０ ２－ ０ ９测 试 ；热 空 气 加 速 老 化 试 验 ：按 ＨＢ ５４ － １９ 进 行 ；黏 度 ：用 转 子 黏 度 计 ２７ ９ ３
硅 橡 胶 。 该 硅 橡 胶 的邵 尔 Ａ硬 度 达 到 ６ ５度 ，拉 伸 强度 ５ ４ＭＰ ； 经过 ３ ０℃ ×１８ｈ老 化 后 ，其 拉 伸 强度 ． ａ ０ ６
为 ４ ２ＭＰ ，拉 断 伸 长 率 为 １７ ，综 合 性 能稍 优 于 Ｒ Ｖ ８ ． ａ ０％ Ｔ ８。 关 键 词 ： 高硬 度 ， 高 强度 ，脱 氢 型 ，室 温 硫 化 ，硅 橡 胶 ，硅 微 粉 ， 正硅 酸 乙酯
飞机发动机由于使用环境 的要求 ，需要高硬
度 高 强度 缩合 型 Ｒ Ｖ硅 橡 胶作 为 密封 粘 接 材料 。 Ｔ 为此 ，本 实 验 以 Ｒ Ｖ ８双组 分 缩 合 型 Ｒ ｖ硅 橡 Ｔ８ Ｔ
胶 的性能 为 目标 ，以前 述 高 强 度 脱 氢 型 Ｒ Ｖ 硅 Ｔ
再 于 ７ Ｃ 箱 中硫化 １天 。 ０ｃ烘 ｌ
电子 电器 、机 械 、化工 、轻 工 等领 域获 得广 泛应
系 ，研 制 出高 硬 度 高 强 度 双 组 分 脱 醇 型 砌【 ’ Ｖ硅
橡胶 。
１ 实 验
１ １ 主要原 料 ．
高 强 度 脱 氢 型 Ｒ Ｖ 硅 橡 胶 基 膏 ： 黏 度 Ｔ
３ ０ Ｐ ・， 自制 ；硫 化 剂 和 催 化 剂 ： 自制 ； ５０ ０ｍ ａＳ
研 究 ・开 发
啸硅料２ ， （：７１ 机材，１２ ３ １ ５ ０ ６ ）５ ９ ２
Ｓ ＬＩ Ｉ ＣＯＮＥ ＭＡＴＥＲＩ ＡＬ
高 硬 度 高 强度 双 组 分脱 醇 型 室温 硫 化 硅 橡 胶 的研 制
刘 嘉 索军 营 ， ，孙 全 吉 ，刘 梅 ，范 召 东ｈ
（ ．北京航 空材 料研究院 ，北京 １０ ９ ；２ １ ０ ０ ５ ．成都飞机工业 （ 团）有 限公 司 ，成都 ６ ０９ ） 集 １０ ２
１２ 试样 制备 ．
按配 方称 取各 种原 料 ，在 搪 瓷盘 中简单 混合 后 ，在三 辊研 磨机 上研磨 ３遍 即 可 出料 ；然 后在
２ ５℃ 的平 板 压 机 上 硫 化 １天 ，制 成 标 准 试 片 ，
但硬 度 更 低 ；经 过 ３０Ｃ ×１８ｈ老 化 后 ，其 硬 ０ｏ ６ 度 和拉 伸强 度更 低 ，拉 断伸 长率更 高 。
・
１ ・ ５ ８
荫 讯 材 越 料
一
第２ 卷 ６
１ ３ 性 能测试 ．
硅微 粉次 之 ，石 英粉 稍差 ，氧 化锌 的增硬 效果 很 差 ；而采 用 ６ Ｏ份 云母 粉 、８ 硅 微粉 和 １０份 ０份 ０
标 准试 片 ：按 Ｈ ２ ６ １ ９ Ｂ ５ ４ － ９ ３制 备 ；硬 度 ： 按 Ｇ ／ ３ ． ＿ ２ ｏ Ｂ Ｔ５ １ １ －０ ８测试 ；拉 伸性 能 ：按 Ｇ ／ Ｂ
表 ４ 自制 Ｒ１ ］ Ｖ硅橡胶和 Ｒ Ｖ ８的实测性 能对比 Ｔ８
３ 结 论
以高强度脱氢 型 Ｒ Ｖ硅橡 胶基膏 为基础 、 Ｔ 硅微粉 为增 硬填 料 、正硅 酸 乙酯为 交联 剂 、二月 桂 酸二 丁基 锡 为催化 剂 ，研制 出高 硬度 高强 度双 组 分脱 醇 型 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 。该 产 品的 邵 尔 Ａ硬 度 Ｔ 达到 ６ ５度 ，拉 伸 强 度 ５４ Ｍ ａ ． Ｐ ；经 过 ３０【 ０ｃ ＝× １８ｈ老 化 后 ，其 拉 伸 强 度 仍 能 达 到 ４ ２ＭＰ ， ６ ． ａ 拉 断伸 长 率为 １７ ，综 合性 能 稍优 于 Ｒ Ｖ ８ ０％ Ｔ ８。
橡胶的基膏为基础 ，通过优化填料种类和硫化体
收稿 日期 ：２ １ ０ １—１ ４。 ２—１ 作者 简介 ：刘嘉 （９ ３ ） １６ 一 ，男 ，高级工程师 ，从事特种 橡 胶 密封材料 的研究 和管理工作 。 ｝联 系人 ，Ｅ—ｍ ｉ：ｆ ｚａｄｎ ＠２ ３ ｎｔ ａ ｌ ａ ｈｏ ｏｇ ６ ． ｅ。 ｎ
４ ０度 ；经 ３ ０（ ×１ ８ｈ老化 后 ，邵 尔 Ａ硬 度 为 ０ｃ ＝ ６
云母 粉 ：８０目，工 业 品 ，徐 州金 亚 粉体 有 限公 ０
司 ；硅 微粉 ：８ ０目，工业 品 ，江 西 省地 矿 非 金 ０
属 公 司粉 体 材 料 厂 ；石 英 粉 ：８ ０～９０ 目，工 ０ ０ 业 品 ，东海 县 石 湖 石 英 总 厂 ；氧 化 锌 ：纯 度 ≥ ９ ％ ，工 业 品 ，大连 金 红 石 公 司 ；正 硅 酸 乙酯 、 ９
体系 ，以高强度脱氢型 Ｒ 硅橡胶 的基膏为基 Ⅳ 础、８ Ｏ份硅 微粉 或 １０份石英 粉为增 硬 填料 、 ０ 正 硅 酸 乙酯为交 联剂 、二 月桂 酸二 丁基 锡为 催化
剂 ，制 备 出脱醇 型 砌 硅 橡胶 ，其 性能见 表 ３ 。 对 比表 １ 、表 ２和 表 ３可 以看 出 ，常 温下 和 经 过 ３０ｃ ６ ０ ＣＸ１８ｈ热空 气 老化 后 ，加入 硅 微 粉
空气老 化 后 ，加 入 云母 粉 的 Ｒ Ｖ 硅橡 胶试 片 已 Ｔ 经脆化 ，完 全 丧失 使 用 性 能 ；填 充 ８ ０份 硅 微 粉 的 砌 硅橡胶 的拉 伸 强 度 和 拉 断 伸 长 率 的 下 降 率均低 于 填充 １０份 石 英 粉 的 Ｒ ｖ硅 橡 胶 ，表 ０ Ｔ
明硅微 粉 填 充 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 的 老 化 性 能较 好 ，但 Ｔ
二 月桂 酸二 丁基 锡 ：Ａ Ｒ，北京 化学 试剂 公 司。 三 辊研磨 机 ：Ｓ １０，秦 皇 岛市 抚 宁 机 械 化 Ｇ５ 工厂 ；平 板压 机 ： 自制 ；热 老 化 烘 箱 ：Ｘ Ａ 一 ＭＴ
７０ ０ Ｐ，银河 仪 器 厂 ； 电子 拉 力 试 验 机 ：Ｔ０ ０ ２０ ， 北京 市友 深 电子仪 器 厂 ；转子 黏度 计 ：Ｄ Ｖ—Ｖ，
反应 ；当解扣降解和主链降解 占主导地位时，表 现为硅橡胶拉伸强度 的降低。而在同一温度下 ， 不同硫化体系 的 Ｒ Ｖ硅橡胶发生交联 、解 扣降 Ｔ 解 等反应 的程 度不 同 ，从而 表现 出老 化后 力学性
能 的不 同 ； 因此 ，可 通 过 调 整 硫 化 体 系 来 提 高 缩合 型 Ｒ 硅橡 胶热 氧老 化后 的拉 伸性 能 。 １ 从 表 １可 以看 出 ，云母 粉 的增 硬效 果 最 好 ，
Ｂｒ ｏ ｆ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｌ ｂ 。 ｏ ｋ ｅ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ａ ｓ ｉ
３ ４ ０～ ０度 ，拉 伸 强 度 为 ２５— Ｐ ，拉 断 伸 长 ． ３Ｍ ａ
率为 ２ ０ ～ ０ ％ ０％ ３０ 。与迈 图的 Ｒ Ｖ ８相 比 ， Ｔ８ 该产 品在 常 温下 的拉 伸 强 度 和 拉 断 伸 长 率 更 高 ，
摘要 ：研 究了云母粉 、硅微粉 、石 英粉和 氧化 锌 四种填 料 以及 脱 氢和 脱醇 两种硫 化 体 系对 室温硫 化
（Ｔ Ｒ Ｖ） 硅 橡胶 室温 力 学性 能 和 热 空 气 老 化 性 能 的影 响 ，确 定 以 高 强 度 脱 氢型 砌ｒ 橡 胶 基 膏 为 基 础 、硅 ｖ硅 微 粉 为 增 硬 填 料 、 正硅 酸 乙酯 为 交 联 剂 、二 月桂 酸 二 丁基 锡 为催 化 剂制 备 高硬 度 高 强 度 双 组 分 脱 醇型 Ｒ Ｖ Ｔ
以高 强度 脱 氢 型 Ｒ Ｖ 硅 橡 胶 基 膏 、硫 化 剂 Ｔ 和催化 剂 为基础 ，加入 云母 粉 、硅 微粉 、石 英粉 或氧 化锌 ，研 究 填 料 种 类 及 用 量 对 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 Ｔ
力学性 能 的影 响 ，结果 见表 １ 。
表 １ 填 料 种 类及 用 ■对 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 力 学 性 能 的 影 响 Ｔ
测试。
将 表 １中填 充 ６ 云 母粉 、８ ０份 ０份硅 微 粉 和
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 填 料种 类对 Ｒ 硅橡胶 力 学性 能的影 响 ． １

１０份 石英 粉 的 Ｒ Ｖ 硅 橡 胶 样 品进 行 ３ ０℃ Ｘ ０ Ｔ ０ １８ｈ热 空气 老化 ，老化 后 的性能见 表 ２ ６ 。 从 表 ２中可 以看 出 ，经 过 ３ ０ ｃ ０ 【 ６ ＝×１ ８ｈ热
表 ２ 填料种类对 砌ｒ ｖ硅橡胶热空气老化性能的影响
２３ 脱 醇 型 Ｒ Ｖ硅橡 胶 的热 空气老 化性 能 ． Ｔ 通过 前面 的试 验优选 出耐热老 化性 能较 好 的 增硬填料硅微粉和石英粉 ，借鉴 Ｒ Ｖ ８的硫化 Ｔ８
或石英粉的脱醇型 Ｒ Ｖ硅橡胶 的邵尔 Ａ硬度都 Ｔ 高于脱 氢型 Ｒ Ｖ硅橡 胶 ，拉断伸 长率则 下降 。 Ｔ 由此可见 ，相 比原配方 ，采用正硅酸乙酯和二月 桂酸二丁基锡硫化体系时 ，因 Ｒ Ｖ硅橡胶 的交 Ｔ 联结构 发 生 变 化 ，使 Ⅳ 硅 橡 胶 老 化 后 的力 学 性能都 能 达 到 Ｒ Ｖ ８老化 后 的 力 学 性 能 ，尤 其 Ｔ８ 是拉伸强度 ；且加入硅微粉的 Ｒ 硅橡胶 的综 １ 合 性 能更好 。因此 ，选择 正硅 酸 乙酯 和二 月桂 酸 二丁基锡硫化体系 ，以硅微粉作增硬填料。
中图分类号 ：Ｔ ３ ３ ９ Ｑ ３ ．３
文 献标 识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ４ ６ （ ０ ２ ３— １７— ３ ０ ９— ３９ ２ １ ）０ ０ ５ ０
缩合 型 室 温 硫 化 （ Ｔ Ｒ Ｖ） 硅 橡 胶 按 产 品 形 态 可分 为 单 组 分 、双 组 分 。双 组 分 缩 合 型 Ｒ Ｖ Ｔ 硅 橡 胶是 最 常见 的 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 ，它 的 主 要 特 点 Ｔ 是 硫 化 时不 放热 、不 吸热 、不 膨胀 、收缩 小 、硫 化 可 以在 内部 和 表 面 同时 进 行 ，并 可 深 部硫 化 ； 因此 ，双 组 分缩 合型 Ｒ Ｖ硅 橡胶 在 建筑 、汽 车 、 Ｔ
第 ３期
刘 嘉等 ．高硬度高强度双组分脱 醇型室温硫化硅橡胶 的研制
・１ ９ ・ ５
～
２ ４ 自制产 品和 Ｒ Ｖ ８的实测 性能 比较 ． Ｔ８ 通 过进 一步 优化 高 强度脱 氢 型室 温硫 化硅 橡 胶 的基 膏 、硅微 粉 、正 硅酸 乙酯 和二 月桂 酸二 丁 基 锡 的配 比 ，研 制 出高 硬度 高强度 双组 分 脱 醇型 Ｒ Ｖ硅橡 胶 （ 膏 和硅 微 粉 的混 合 物 为 甲组分 ， Ｔ 基 正硅 酸 乙酯 和二 月桂 酸二 丁基 锡 的混合 物 为 乙组 分 ） 自制 Ｒ Ｖ硅 橡 胶 和 Ｒ Ｖ ８的 实 测 性 能 对 。 Ｔ Ｔ８ 比见表 ４ 。