硅橡胶加工中存在的问题及其对策

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1、·18·世界橡胶工业2003硅橡胶加工中存在的问题及其对策李汉堂(曙光橡胶工业研究设计院,桂林541004)编译摘要:比较详细地阐述了硅橡胶制品制备过程中所遇到的问题和麻烦,就此提出了具体的解决措施。关键词:硅氧烷;耐热性;成型;粘合中图分类号:TQ333.93文献标识码:B文章编号:167128232(2003)0120018206关于硅橡胶加工中存在的问题,可从功能和成型两个方面来分析。预先了解硅橡胶的性能就有可能防止产生功能上的问题,这是长期从事硅橡胶工作人员的有利条件。另外,成型上图1硅橡胶的渗透试验的问题往往是由于脱模性差和残留气体造成的,如果不

2、进行实际成型试验就不能找到解决问题的关键。1功能上的问题1.1透气性Si2O键的距离(1.64~)比C2C键(1.54图2硅橡胶渗透试验~)的长,而且Si2O2Si的键角(130°～160°)比剥下1mm胶片,测定其时效渗透量(油脂聚乙烯(110°)的大。因此,硅橡胶的透气性好,峰值)。可以利用单组份密封胶与空气中的湿气反应产1.2耐热性生固化这一性能。正因为如此,硅橡胶不能用于硅橡胶是以聚二有机硅氧烷(硅酮聚合物)制造轮胎内胎和胶管。存在的问题是,颜色和油为主要原料,添加气相白炭黑、沉淀白炭黑等补脂会从其它材料迁移到硅橡胶上。如颜色从与强剂,硅藻土、石英

3、粉等填充剂。以及各种添加硅橡胶接触的塑料向硅橡胶迁移,从其它合成剂和交联剂等制成的。与天然橡胶、合成橡胶相橡胶中析出的防老剂等向硅橡胶迁移。若用原比,硅橡胶的耐热性甚优。但是,在耐热性方面子吸收光谱来分析,则往往可以从迁移部分中还有许多意想不到的问题,例如硅橡胶会变白检查出很多硫黄和胺。用热天平分析也是简便和表面发粘等。在实际应用中,除了可以用结合有效的方法。通过对比正常部分和异常部分的能来讨论“热稳定性”外,还必须考虑对氧化作重量差,往往可以确定其原因所在。硫黄和胺导用等产生的“化学稳定性”。聚硅氧烷的离子性致硅橡胶的主链被切断,必须采取对策以避免高,虽

4、然Si原子在周期表上与C是同族,但其硫黄和胺与硅橡胶接触。金属的属性比C大,吸引周围电子的强度小(电负性小)。电子偏向于O原子的周围,形成用猪油进行简单的渗透试验也可以确认其渗透性,油脂透过绝缘部分的硅橡胶,在导电橡Si为+极,O为-极的结构。主链离子性高,意胶的表面析出,变成不良导电橡胶。图1为用油味着具有凝聚力强的特征,相反,其离子的攻击脂进行渗透试验的方法,试验结果示于图2。提力未必很强。在中性气体介质中,耐热性非常高高硅橡胶中填充剂的填充量可以控制渗透性,的硅橡胶,由于酸和碱的存在,即使在低温下也但要防止渗透是困难的。作为防止渗透的方法,容易分解。

5、可以采用夹有胶片的夹层结构。硅橡胶的热老化有两种,一是从侧链甲基用FT2IR测定油脂渗透性。上分离出的H原子硬化老化;二是分子链断链第30卷第1期硅橡胶加工中存在的问题及其对策·19·的软化老化。耐硬化老化性可通过采用金属氧热性。日本生产的硅橡胶用沉淀白炭黑,由于用化物和基团吸收剂等得到提高,而后者则可采于洗涤Na、K等离子的软水品质好,所以其质用尽量除去离子型杂质的方法。产生发白现象,量属世界一流。可以认为是受氯和钙的离子等的侵蚀而使聚硅离子型杂质也是影响硅橡胶耐焦烧性和耐氧烷产生解聚反应,部份单体从表面析出的缘碱性的主要因素。通过提高填充剂的纯度来提故

6、。据观察和推测是填充剂二氧化硅单体析出。高耐焦烧性和耐碱性的实例见图5。硅橡胶的硅橡胶里面的粘性物质也同时与有机硅低聚物配方受填充剂的影响很大,通过橡胶厂与助剂一起析出。即使是耐溶剂性好的氟硅橡胶,其耐生产厂的合作可提高硅橡胶的性能。离子攻击的能力不一定很强。所产生的问题,在多半情况下可以用氧化剂来解决,但在强碱介质中目前还找不到好的对策。图3列示了采用气相白炭黑和沉淀白炭黑产生的耐热性的差异程度。根据阿累尼乌斯图分析,添加气相白炭黑的硅橡胶的耐热性高于添加沉淀白炭黑的硅橡胶。但是,如果选择离子型杂质少的沉淀白炭图5硅橡胶的耐焦烧性、耐碱性黑,则如图4所示

7、,硅橡胶在250°C下也具有耐1.3接触问题和污染硅橡胶生胶的聚合原料主要使用从通过加水分解二有机硅氧烷所得的水解产物中分馏出来的环状二有机硅氧烷。通过开环聚合得到高聚合度的聚二有机硅氧烷生胶。可用作原材料的环状硅氧烷有二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、二苯基硅氧烷、甲基三氟丙基环硅氧烷等。这些环状硅氧烷与用不同端基封端的聚合物共聚,可合成各种硅橡胶生胶。图6为硅橡胶生胶的聚合反应示意图。虽然用碱性催化剂可以产生开环反应,但从平衡反应角度考虑,在聚二甲基硅橡胶生胶中,要生成12%～14%二甲基环状硅氧烷即可达到平衡。图3硅橡胶的耐热寿命图6硅

8、橡胶生胶的聚合反应通常,将反应体系中和后,通过加热除去环状硅氧烷。