有机硅高分子讲稿-4-高温硫化硅橡胶

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1、第4章高温硫化硅橡胶制备硅橡胶的原料：线型聚硅氧烷[硅橡胶生胶（siliconerubbergum），简称硅生胶(siliconegum)或生胶]补强填料、交联剂、催化剂、改性添加剂等硅橡胶分类：高温硫化（HTV）硅橡胶-----混炼硅橡胶和液体硅橡胶室温硫化（RTV）硅橡胶高温硫化硅橡胶50～80万的直链聚硅氧烷（硅橡胶生胶）补强填料、交联剂、催化剂等各种添加剂硅橡胶生胶取名二甲基硅橡胶，甲基乙烯基硅橡胶，苯基硅橡胶，氟硅橡胶，腈硅橡胶等4.1　高温硫化硅橡胶生胶及其制备方法R1=R2=CH3时，则为二甲基硅橡胶（MQ）R1=CH3、R2=CH=

2、CH2时，则为甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）0.05%～0.5%（mol）R1=Ph、R2=CH=CH2时，称为甲基苯基乙烯基硅橡胶（PVMQ）（简称苯基硅橡胶）CH3PhSiO链节小于10%(mol)时，为低苯基硅橡胶20%(mol)左右时，为中苯基硅橡胶大于35%(mol)时，为高苯基硅橡胶R1＝CH2CH2CF3、R2=CH=CH2时，则称为氟硅橡胶（FVMQ）R1＝CH2CH2CN、R2=CH=CH2时，则称为腈硅橡胶（NVMQ）4.1.1原料及制备4.1.1.1.八甲基环四硅氧烷（D4）（1）二甲基二氯硅烷的水解表4-1乙醚用量对环硅氧烷收率

3、的影响水用量，ml乙醚用量，ml(Me2SiO)n,%500100774002009740040098（2）水解物的催化裂解DMC的组成：D3，10～15％；D4，～60％；D5，～20％；D6，～5％；D7，少量（3）DMC的精馏D3:b.p.133~135℃,m.p.64~64.5℃D4:b.p.170~171℃,m.p.17.4℃4.1.1.2.四甲基四乙烯基环四硅氧烷（D4Vi）（1）甲基乙烯基二乙氧硅烷的水解（2）水解物的催化裂解（3）VMC的精馏b.p.104~108℃／0.80～1.06kPa224℃(常压)b.p.80℃／2.67k

4、Pa4.1.1.3四甲基氢氧化铵硅醇盐四甲基氢氧化铵硅醇盐3.1.2.生胶的制备VMQ一般：0.02～0.5％molViMeSiO链节；最常用：0.1～0.2％molViMeSiO链节表4-2典型的高温硫化硅橡胶生胶低分子物组成（%）D3D4MD2MD5MD3MD6MD4M1.4530.1310.0868.11.4D7MD5MD8MD6MD9D101.50.770.410.50.230.08[η]＝KMα(4-1)式中，[η]为特性粘度；M为平均摩尔质量；K和α为两个常数，分别为K=1.5×10-3,α=0.66。影响硅橡胶生胶质量的因素主要还有：

5、（1）原料中的水分（2）生胶中的三官能链节含量（3）端羟基含量（4）三甲胺含量（5）挥发分含量（6）生胶的摩尔质量分布图4-1HTV硅橡胶生胶连续生产工艺流程图4-2改进后的HTV硅橡胶生胶连续生产工艺流程4.2高温硫化硅橡胶的制备4.2.1硅橡胶的配合剂与配方4.2.1.1配合剂一、填料二氧化硅微粉（又称作白炭黑，SiO2）：沉淀法白炭黑和气相法白炭黑沉淀法白炭黑：表4-3国产沉淀法白炭黑的质量标准项目通用级绝缘级SiO2含量，%≥86.090.0Na2O含量，%≤0.40.4水分含量，%≤6.06.4挥发分含量，%≤13.09.0pH值6～86

6、～8视比重，g/ml0.250.25平均粒径，nm20～4020～40气相法白炭黑：表4-4国产气相法白炭黑质量标准项目2#3#4#5#SiO2含量，%≥99.599.599.599.5水分含量，%≤3445灼烧失重，%≤5567铝含量，%≤0.020.020.020.02铁含量，%≤0.010.010.0050.01铵含量，%≤0.030.03pH值4～64～63.5～54～6视比重，g/ml0.03～0.050.03～0.050.04～0.060.03～0.05比表面积，m2/g80～10080～150150～200吸油值，mg/g2.6～2.

7、82.8～3.53.52.8～3.5二、结构化控制剂气相法白炭黑表面含有活性Si-OH基，其活性Si-OH基会与硅橡胶生胶分子的Si-O键或端Si-OH作用生成氢键、产生物理吸附和化学结合，则使得白炭黑很难均匀分散在硅橡胶胶料中，并且混炼好的胶料在存放过程中会慢慢变硬，可塑性降低，逐渐失去返炼和加工工艺性能（严重了呈豆腐渣状）。这种现象称之为“结构化”。结构化控制剂有：二元醇、二有机基环硅醚、二有机基硅二醇、烷氧基硅烷、低摩尔质量的羟基硅油、含Si-N键的有机硅化合物、含Si-O-B键的有机硅化合物等。其中较常用的有环硅氮烷、六甲基二硅氮烷、二苯基

8、硅二醇、低分子量的羟基硅油。图4-6结构化控制剂处理白炭黑表面后的示意图三、交联剂1．多乙烯基聚硅氧烷又称多乙烯基硅油，简