单组分室温硫化硅橡胶交联剂用量

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分。
那么, 是否可以 有一个较简单的公式来 研究 m、一 硅橡胶中交联剂的用量?而且 1
最好是这样一个公式并不仅仅是局限为脱醇 型 R V一 硅橡胶, T 1 而是对所有的 R V 硅 T 一1
目 我国在开发、 R V 1 前, 生产 T 一 硅橡胶 时, 交联剂的用量都是根据经验来定。几年
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' 0 中国有机硅学术交流会论文集 22 0
ad r e bi . 95 14 19 n s a s it E O ,9 .99 t t l P 0 g a y
定性。 对于脱醋酸型产品, 交联剂用量比例应
不小于1 , . 产品才具有较好的 5 贮存稳定性。
Dw i Crri . x f c n o Cmn o ot A o u t a o g p a n l y i l o k no s lt h p d ep et ge ea w r i e l mn o rn an i a d vo t f e
1 产品性能测试 . 3 产品配制出来后, 取一支原包装的产品, 在2`, 5 相对湿度5%的环境下放置一天, C 0
然 参考文 ’ 检测产品的 后 献[ ] 方法 表面结 皮时
间, 表面消粘时间以及进行固化后强度的简 单判断, 所得结果称为初始检测值。 表面结皮时间的测定: 将产品从包装筒 内挤出展开形成一片约 3 m厚 的清洁、 m 平 滑、 无孔的试样, 将试样置于 2`, 5 相对湿度 C 5%的环境中, 0 每间隔 li用手指类轻轻碰 mn
围1, 5而且检测固 1 化强度也不合格。当交联
剂用量比例为31 产品加速贮存后, .时, 表面 结皮时间、 表面消粘时间也有较明 显的变化, 但还都在允许的范围内, 固化强度也合格。 当 交联剂用量比 例为42 产品加速贮存 .时, 后各项性能基本没有改变。由 这些数据可以 看出, 不同的交联剂用量比例对产品贮存稳 定性有很明显的影响。交联剂用量比例偏 小, 产品的贮存稳定性就不好。对于脱醇型 RV I T 一 硅橡胶, 为使产品具有所需要的 贮存 稳定性, 交联剂用量比 例至少应达到3 以上。 再看表2 的脱醋酸型 R、一 硅橡胶的 7 1 检测结果, 我们发现存在同样的影响趋势。
缩合反应。
公式中 组份A为基胶, 组份 B 为钦催化 剂, C为填料, 组份 组份 D为交联剂。他研 究发现, 只有摩尔比 I 大于0 , 例( ) . 摩尔比 9 例( ) 06配制出的脱醇型单组份室 I 大于 ., 温硫化硅橡胶各项性能才能达到满意。 上述这两个公式, 主要是用来确定钦催 化剂用量的。 用这两个公式来计算交联剂的 用量却并不是很方便, 因为在两个公式中, 交 联剂的摩尔数分别用作分子或分母的一部
性有明显的影响。交联剂用量比例越大, 产品贮存稳定性越好。脱醉型和脱醋酸 型 R、一1 7 产品, 交联剂用量比例最小值分别为 3 15 和 .0 关键词: 单组分, 室温硫化硅株胶, 交联剂, 稳定性
单组分室温硫化(T 一 ) RV 1硅橡胶是N 1 基胶的活性端基 ( 0 7 如一O ) H 与通式为 Ri 的交联剂( S, X X为可水解基团, 通常为一
5% 0 的环境中, 每间隔5 i将一片清洁的聚 mn 乙烯膜铺在试样的表面, 再缓缓拉下,m 5i n 重复一次直到聚乙烯膜拉下时不粘有试样为 止。从产品挤出到聚乙 烯膜不粘试样所需的 时间为表面消粘时间。 固化后强度的简单判定: 将产品从包装 筒内 挤出 在白 纸上打成¥m 、 l m左右 8m 长 o m 的胶条, 2` 相对湿度 5%的环境中放 在 5 C, 0 置2 后, 4 用手指( h 大拇指和食指) 捏住胶条 向上拉起, 观察胶条的弹性和强度, 分合格与
如果按上述化学反应计算, 交联剂的用量 是很小的。例如, 摩尔质量是800 o的 0 g l 0 / m 1 基胶( 0 7 粘度为4 P" 粘度与分子量的 0 s a, 关
前, 道康宁公司在研究脱醇型 R V硅橡胶 T 时, 总结出了 下面两个配比 公式〔3 2} 一:
系 文 D, 0 基胶 基0 0 ml 见 献 1 0 含经 .2 o 每1 g 05 ,
s n ,S 80 . i 酗 U 5 74 19 e r 4 9 98 Dw mn S A Og oix c ps o C i . r nso o g . a lme o- o i m
参考文献 1 幸松民, 王一璐. 有机硅合成工艺及产品 应用. 北京: 化学工业出版社, 0. 2 2 03 0 9 2 o Cmn Cr ri . x f c nl w i o o tnAk y t a D o g p ao l u i o no
不合格: 合格: 拉起胶条产生一定抵抗 , 表面不破
损, 产生弹性形变, 放手后回弹复原。 不合格: 拉起时胶条表面破损, 基本没有 强度, 呈塑性形变, 放手后不能复原。
1 脱酸型 R 、 1 . 2 T 一 硅橡胶的配制
1 加速贮存试验 . 4
用上述同 样方法将粘度4P" 的端经 0as 基聚二甲基硅氧烷、 气相法白炭黑、 沉淀法白 炭黑、 脱醋酸型交联剂、 有机锡催化剂混合成 脱醋酸型 R V 1 T 一 硅橡胶, 每批实验至少应
O3 3 C-分 或 H 0H , C
O N= C ) ! C,进行水解 H


缩合反应交联固化:
-0 -O ' H+R i S凡
H 3
H0 2
Ct a
供 ).C R+HX个 I -O i 一S S -(
l C
l X
传 C3 H
一下试样表面再慢慢将手指拿开。 每分钟重 复一次直到手指上不会粘有试样为止, 从产 品挤出到手指不粘试样所需要的时间为表而 结皮时间。
表面消粘时间的测定: 将产品从包装筒 内 挤出展开形成一片约 3 m厚的清洁、 m 平 滑、 无孔的试样, 将试样置于 20, 5 相对湿度 C
易计算出 来的, 基胶端经基摩尔数按文献[ D 1 给出的粘度一分子量公式进行计算, 填料经
பைடு நூலகம்
称为加速贮存检测值, 并将该检测值与同批 产品的初始检测值进行比较, 对比贮存前后 结果的变化。
2 结果与讨论
21 产品性能 . 不同配比 交联剂用量的脱醇型产品各项 性能的初始检测值和加速贮存检测值见表
t o
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表 1 脱醇型产品性能比较
实验 号
13 ・ 6
交联剂 用量 比例
2. 1 3. 1
4. 2
初始检测值 表面结皮 表面消粘 强度判断 时间/ i 时间/ i mn mn

J , ..
加速贮存检测值
表面结皮 表 面消粘 强度判断 时问/ 而n 时间/ i mn 6 50 不合格 23 印 合格 巧 30 合格
气 , .. 1 月
, , 门
当交联剂用量比例为 1 时, . 加速贮存后表 0 面消粘时间长达45 i 强度也不合格。交 0m , n 联剂用量比例为 1 时, . 加速贮存后, 5 表面消 粘时间 也有明显变化, 但还在允许范围内, 强 度也合格。交联剂用量比例为 2 时, . 加速 0 贮存前后的各项性能基本不变。这些数据说 明, 不论脱醇型还是脱醋酸型 R V 硅橡 T 一1 胶, 交联剂用量比例的影响是相同的, 同时也 可以看出, 不同类型的 R V 1 T 一 硅橡胶, 所要 求的交联剂用量比例最小值是不同的, 这可 能是因为不同类型的交联剂反应活性不同。 对于脱醋酸型 R 一1 ' B 硅橡胶, 交联剂用量 比 便应不小于 1 。 . 5
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单组分室温硫化硅橡胶交联剂用量
王奉平
( 广州市新展粘胶厂, 广州508) 1 5 3
摘 要:' - V 硅橡胶产品中交 R 1 C 联剂用量可水用交 联剂中可水解基团的摩尔 数除以 基胶舟基摩尔 数与填料羚基摩尔 数之和计算出来。这样计算出来的交 联剂 用量比 例经脱醇型和脱醋酸型R V 产品验证表明对 R V 1 T 一1 T 一 产品的贮存稳定
, 2 2 中国有机硅学术交流会论文集 0
橡胶都有参考价值。由 于交联剂主 要作用是 基胶和填料中的经墓进行反应, 因此我们尝
试用一面的公式来确定交联剂的用量。 F 交联剂用量比例 二 交联剂中可以水解基团摩尔数 墓胶端经基摩尔数 十 填料经墓摩尔数 公式中交联剂可水解基团摩尔数是很容
有两支产品。
参照 = 对产品进行加速贮存: 文献[ ] 产品
配制出来后, 取一支原包装的产品, 放人 5℃恒温烘箱中贮存7 取出后在2` 相 0 天, 5 C, 对湿度 5%的环境中放置 I 然后按 1 0 天, . 3
的方法测试其表面结皮时间、 表面消粘时间 以 及进行固化后强度的简单判断, 所得结果
3 结论
RV 1 T - 硅橡胶产品的交联剂用量可以 用下式计算: 交联剂用量比 例= 交联剂中可水解基团摩尔数 基胶端经基摩尔数 + 填料经基摩尔数 交联剂用量比例不同对 R V 硅橡胶 T 一1 的贮存稳定性有很明显的影响, 交联剂用量 比例越大, 产品贮存稳定性越好。 对于脱醇型 I R、一1 硅橡胶 , 交联剂用 量比例应大于 3产品才具有较好的贮存稳 ,
基摩尔数用烘干法测定。 为验证这一公式的可行性及进一步地确 定公式中的交联剂用量比例, 我们进行下面
的试验。
1 实验
11 脱醇型 R V 硅橡胶的配制 . T 一1 在行星机中投人粘度 4P " 的端经基 0a s 聚二甲基硅氧烷、 超细活性碳酸钙、 脱醇型交 联剂、 钦催化剂, 在抽真空的条件下将这些组 份搅拌均匀,, N 保护下将混合料压出包装在 密封的30 L 0m 塑料筒内, 即得到脱醇型 】 V I T 硅橡胶, 每批实验至少应有两支产品。
时 问/ i 时间/ i mn mn
15 7 6
405 150 85
不合格 合格 合格
不同配比 交联剂用量的脱醋酸型产品各 项性能的初始检测值和加速贮存检测值见表
2 0
22 交联荆用量比例对产品性能的影响 . 我们以表 的检测结果来分析脱醇型 1 R V 硅橡胶中交联剂用量比例对产品性 T 一1 能的影响。对比不同的交联剂用量比例, 我 们发现初始检测值区别不大, 但加速贮存检 测值却有明显区别。当交联剂用量比例为 21 加速贮存后, .时, 表面结皮时间由原来的 1 i变为6mn表面消粘时问由1 m 变 5n m 6i , 3 i 0n 为5 m , 5 i 已经超过了有关标准的规定范 0n
胜 . 1
0 0
一 勺
1 4
1 4
.卫

合格 合格 合格
表 2 脱醋酸型产品性能比较
实验号 交联剂 用量 比例 初始检测值
2_ 0
表而结皮 表面消粘 强度判断 时间/ i 时问/ i mn mn 0 n 尹 曰 合格 n n , U 合格 n八 n 曰 合格
加速贮存检测值 表面结皮 表面消粘 强度判断
一个甲基三甲氧基硅烷分子具有三个可水解
摩比D 翡 耀* 尔1 - T D } fB 1 f ( M I T
* 例_D T (组的 比I份摩 ) 一
基团, 需00 9o即。1 脱醇型交联 则只 . 0ml . g 0 2
剂甲 基三甲氧基硅烷。而在实际生产中, 交 联剂的用量远远超过化学计算量, 通常用量 为基胶量的5 -1%. % 0 交联剂用量之所以要远远超过化学计算 量, 原因主要有以下几个方面: 第一, 交联剂 分子中 一个可水解基团与基胶反应后, 由于 基胶分子大, 产生位阻, 使剩余的可水解基团 被屏蔽; 第二, RV 1 配制 T 一 硅橡胶产品要使 用大量填料, 填料中的经基也会和交联剂发 生水解缩合反应; 第三, 交联剂自 身发生水解
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