热硫化硅橡胶撕裂强度的影响因素探讨

以甲基乙烯基硅橡胶(生胶)为主要原料,添加气相法白炭黑、羟基硅油、含氢硅油、硬脂酸等制得热硫化硅橡胶.探讨了生胶、气相法白炭黑、多乙烯基硅油、四甲基二乙烯基二硅氮烷对热硫化硅橡胶性能的影响.结果表明,当采用单一乙烯基摩尔分数的生胶时,随着生胶中乙烯基摩尔分数从0.05％提高到0.23％,二次硫化后的硅橡胶邵尔A硬度从5...     

加成型室温硫化硅橡胶力学特性的影响规律

以端乙烯基硅油为基础胶、低含氢硅油为交联剂、处理气相法白炭黑为填料、铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物为催化剂,制备了加成型室温硫化硅橡胶。考察了端乙烯基硅油黏度、处理气相法白炭黑用量、含氢硅油中的S—iH基与乙烯基硅油中的SiCH CH2基的量之比(简称A值)对硅橡胶力学特性的影响。结果表明,随着端乙烯基硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度分别出现峰值;处理气相法白炭黑使硅橡胶的硬度先增后降;较佳工艺为:端乙烯基聚硅氧烷的黏度为5 P.as、处理气相法白炭黑用量为25份(按乙烯基硅油用量为100份计)、A值在1～3.6之间。按此条件制成的硅橡胶的邵尔A硬度为34度、拉伸强度4.78～5.09MPa、撕裂强度4.97 kN/m、拉断伸长率为107%。     

具有良好粘接性能的氟硅橡胶的研制

研究了生胶摩尔质量、补强剂的种类及用量、加工助剂用量对氟硅橡胶力学性能的影响。结果表明,补强剂的种类对氟硅橡胶与各类金属粘接的扯离强度有一定的影响;而生胶的摩尔质量和加工助剂的用量只对硫化胶的力学性能有影响。较佳配方为:生胶摩尔质量为90×104~120×104g/mol,羟基硅油用量为5~7份;补强剂采用2#气相法白炭黑与3#气相法白炭黑并用,适宜的气相法白炭黑用量为50份。     

高撕裂无卤阻燃硅橡胶的研制

采用两种乙烯基摩尔分数不同的甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)并用,以氢氧化铝或氢氧化镁作阻燃剂,添加适量含氢硅油,制备高撕裂无卤阻燃MVQ。试验结果表明,当MVQ110 2/MVQPS02并用比为50/50、气相法白炭黑QS 102用量为40份、含氢硅油用量为0.6份、有机硅粉体包覆改性氢氧化镁用量为60份时,材料的撕裂强度达33kN·m-1,极限氧指数为36%,综合性能最佳。     

高抗撕裂硅橡胶复合材料的制备

研究了羟基硅油和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V 4)对气相法白炭黑增强甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)复合材料性能的影响。结果表明,在VMQ用量为100份、气相法白炭黑用量为40份时,加入羟基硅油可明显降低混炼胶的Payne效应,有效改善白炭黑的分散性;当其用量为5份时,复合材料的综合力学性能最优。在添加5份羟基硅油的基础上,加入V 4可显著提高VMQ复合材料的撕裂强度,其用量为4份时,撕裂强度可达42.2 k N/m。     

胶辊用热硫化硅橡胶的制备

研究了白炭黑的种类及其用量、不同乙烯基含量的甲基乙烯基硅橡胶生胶的质量比、多乙烯基增硬剂的用量、石英粉的粒径及其用量、热稳定剂的种类对胶辊用热硫化(HTV)硅橡胶的物理性能和老化性能的影响。结果表明,胶辊用HTV硅橡胶的较佳配方为:乙烯基摩尔分数为0·08%的甲基乙烯基硅橡胶生胶和乙烯基摩尔分数为8%的甲基乙烯基硅橡胶生胶按98/2～95/5的质量比并用,填料为55份沉淀法白炭黑LP和80份粒径3000目的石英粉,多乙烯基增硬剂用量为3份,加入1%自制的热稳定剂。按此配方制成的HTV硅橡胶在177℃×22h条件下的压缩永久变形小于10%、拉伸永久变形小于2%、抗拉与抗撕性能优良、耐磨性及耐老化性好,能满足制造工业用胶辊的要求。     

硅油和白炭黑比表面积对硅橡胶性能的影响

气相法白炭黑是硅橡胶补强的最佳填料,羟基硅油是硅橡胶补强中常用的1种结构控制剂。本文研究了羟基硅油的用量以及气相法白炭黑比表面积对硅橡胶力学性能的影响。结果表明:随着羟基硅油用量的增加,硅橡胶的硬度、拉伸强度均逐渐降低,而断裂伸长率却随羟基硅油用量的增加而逐渐增大;随着气相法白炭黑比表面积的增大,硅橡胶的硬度、拉伸强度逐渐增大,而断裂伸长率逐渐减小。     

高撕裂强度加成型医用液体硅橡胶的研制

以八甲环四硅氧烷(D_4)或二甲基环硅氧烷混合物(DMC)及四甲基四乙烯环四硅氧烷为原料、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氧烷或六甲基二硅氧烷为封端剂,经催化聚合制得不同乙烯基含量的乙烯基硅油;以酸催化合成了含氢硅油;以白炭黑为填料,六甲基二硅氮烷、四甲基二乙烯基二硅氮烷等为结构控制剂来进行密炼等工序制备实验所需要的基胶;以多乙烯基硅油为集中交联剂,制备了高撕裂强度的医用透明液体硅橡胶。探讨了白炭黑比表面积及用量、多乙烯基硅油的用量、四甲基二乙烯基二硅氮烷的添加量对液体硅橡胶撕裂强度的影响。结果表明,要制备高撕裂强度的医用液体硅橡胶,必须添加一定量的多乙烯基硅油,并且四甲基二乙烯基二硅氮烷的添加对促进撕裂强度的增长有很大的作用。当乙烯基硅油100份、比表面积为250 m~2的白炭黑29份、多乙烯基硅油4份、四甲基二乙烯基二硅氮烷用量为白炭黑质量的3%所制得的液体硅橡胶,其撕裂强度能达51 k N/m、邵尔A硬度61度、拉伸强度9.2 MPa、拉断伸长率500%。     

加成型透明液体硅橡胶的研制

以乙烯基硅油和含氢硅油为基础聚合物、六甲基二硅氮烷为改性剂、气相法二氧化硅为补强填料、羟基硅油为结构化控制剂、乙烯基MQ硅树脂为附属补强剂制备了加成型透明液体硅橡胶。研究了六甲基二硅氮烷、气相法二氧化硅、羟基硅油、乙烯基MQ硅树脂用量对硅橡胶透光率的影响。结果表明:当气相法二氧化硅用量达到30份以后,随着其用量的增加,硅橡胶的透光率逐渐提高;随着六甲基二硅氮烷、乙烯基MQ硅树脂用量的增加,硅橡胶的透光率逐渐提高;随着羟基硅油用量的增加,硅橡胶的透光率也逐渐提高,但当羟基硅油用量超过5份后,其透光率开始下降。较佳配方为:100份乙烯基硅油,6份六甲基二硅氮烷,40份气相法二氧化硅,5份羟基硅油,15份乙烯基MQ硅树脂。按此配方制得的硅橡胶的透光率为90. 5%。     

耐热型热硫化混炼胶的研制

以甲基乙烯基硅橡胶为生胶,添加气相法白炭黑、耐热添加剂等制得耐热型热硫化硅橡胶,研究了生胶中羟基含量、白炭黑种类、白炭黑处理剂种类以及耐热剂种类对硅橡胶耐热性能的影响。结果表明,当采用羟基质量分数≤15×10^-6、乙烯基摩尔分数为0.19%的甲基乙烯基硅橡胶生胶时,其抗降解表现更好;不同类型白炭黑在不同的老化温度下对硅橡胶的影响不同,225℃及以下温度条件下,亲水型白炭黑的耐热效果优于疏水型白炭黑,225~300℃及以上温度条件下,疏水型白炭黑更优;在白炭黑处理剂对硅橡胶耐老化影响方面,采用聚二甲基二苯基硅氧烷RP140PH比常规低黏度羟基硅油和六甲基二硅氮烷更好;耐热剂对硅橡胶体系耐老化效果提升极为明显,其提升效果由高到低依次为AD105、AD111、AD104、AD110。     

甲基乙烯基硅橡胶加成硫化研究

探讨了甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量、多乙烯基硅油、舍氢硅油和氟铂酸对加成硫化硅橡胶物理机械性能的影响。结果表明．在150份乙烯基质量分数为0．13％的硅橡胶中加入1份硅氢基质量分数为1．65％的舍氢硅油、2份乙烯基质量分数为8％的多乙烯基硅油和4份羟基硅油，用40份白炭黑增强，可得到拉伸强度为8．71MPa，撕裂强度为52．14kN／m的乙烯基硅橡胶。     

抗撕型硅橡胶的配方优化

采用正交试验法考察过氧化二异丙苯(DCP)、白发黑、羟基硅油、二苯基硅二醇4个因子对硅橡胶撕裂强度的影响,分析了其差异及产生的原因,并找出了优化的硅橡胶的抗撕裂配方为:100份110-2生胶,0.6份DCP,25份白炭黑,4份羟基硅油,0.6份二苯基硅二醇.此配方得到的硅橡胶混炼胶的撕裂强度大于13 kN/m.     

改性剂种类对白炭黑补强阻尼硅橡胶性能的影响

以阻尼硅橡胶母胶、气相法白炭黑、改性剂为原料,制成了热硫化阻尼硅橡胶。研究了羟基硅油、六甲基环三硅氮烷、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550)、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH 560)及其并用对阻尼硅橡胶硫化性能、分散性能、力学性能和黏弹性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂类改性剂能显著加快混炼胶的硫化速度、缩短硫化时间;羟基硅油、六甲基环三硅氮烷和KH 560作改性剂时白炭黑的分散效果良好,而采用A 151作改性剂时白炭黑填料网络的Payne效应较明显,但在宽温域(-120~100℃)范围内具有温度稳定性;不同改性剂并用对改善白炭黑分散性没有明显的协同作用;改性剂种类对硫化胶的力学性能影响不大;六甲基环三硅氮烷与KH 560并用时,硅橡胶的阻尼性能最高。     

硅橡胶厚功能制品的制备工艺研究

研究了不同结构化控制剂搭配、硫化剂和减振填料用量对硅橡胶性能的影响,硫化时间、升温间隔对硅橡胶硫化效果的影响,脱模温度、放气量、工装设备对硅橡胶制品质量的影响。结果表明,采用高摩尔质量硅橡胶、气相法白炭黑,配合适量的结构化控制剂,可制备拉伸强度8 MPa以上、无结构化的硅橡胶;随着减振填料的大量填充,硅橡胶的力学性能呈下降趋势;随着硫化胶放气量的增加,大尺寸制品芯部有开裂的倾向。硅橡胶混炼胶用过氧化二异丙苯作硫化剂,采用分段升温、长时间硫化、保压降温工艺,可获得密实无缺陷的厚型制品。较佳工艺为:100份摩尔质量大于69×104g/mol的甲基乙烯基硅橡胶生胶、45份气相法白炭黑、6份羟基硅油、1份二甲基二乙氧基硅烷、1～2份DCP、2～5份氧化铁、10～40份减振填料,硫化时间选择厚制品157℃±1℃的传热时间,分段升温值15℃、升温间隔时间10～20 min、平均升温速率0.75℃～1℃/min,脱模温度根据制品厚度选择室温～80℃,放气量0.20%～0.27%,模具采用大间隙和小溢料槽。     

气相法二氧化硅/高温硅橡胶补强体系动态流变性能

采用橡胶加工分析仪,在一定的温度和频率下,分析了不同性质结构的气相法纳米二氧化硅在高温硅橡胶中的聚集体网络结构差异,以及聚集体网络对填充胶动态流变性能的影响. 研究发现,高分支结构聚集体填充胶具有较高的剪切模量及损耗模量,对应变的依赖性大,补强作用好.     

气相法白炭黑的特性及其在硅橡胶中的应用

简述了气相法白炭黑的发展及国内生产情况，介绍了气相法白炭黑的结构和表面性质，以及在热硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶中的应用。     

高强度硅橡胶混炼胶的制备

用用Ｚ浆捏合机，将端乙烯基硅橡胶，气相白炭黑及羟基硅氧烷进行混炼，制备了高强度硅橡胶混炼胶。在白炭黑用量为４０份时，混炼胶硫化胶的拉伸强度为１１．７ＭＰａ，撕裂强度为４９．７ｋＮ／ｍ。９份端乙烯基硅橡胶与１份普通甲基乙烯基硅橡胶并用制备的混炼胶，其撕裂强度高达５７．７ｋＮ／ｍ，实验所制得的混炼胶与国外同类产品物理机械性能相当。     

乙烯基三乙氧基硅烷用量对液体硅橡胶性能的影响

以乙烯基硅油为原料,含乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）就地处理过的气相法白炭黑为填料,制得高硬度、高强度加成型液体硅橡胶。研究了A-151的用量对加成型液体硅橡胶性能的影响。结果表明,A-151的用量能显著影响硅橡胶的硫化特性,随着A-151用量的增加,硅橡胶胶料的焦烧时间逐渐缩短,而正硫化时间则逐渐延长;硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度、电气强度等先增后降,拉断伸长率降低、邵尔A硬度上升,胶料的起始黏度和黏度增长率上升,对硅橡胶的体积电阻率影响不大。当A-151的用量为1份时,硅橡胶的拉伸强度达最大值（8．8MPa）、撕裂强度为22．2kN／m、邵尔A硬度为50度、拉断伸长率为370％、电气强度为22．5kV／mm、体积电阻率为13．5×10^5Ω·cm,对硅橡胶的黏度和黏度增长率影响较小。     

热硫化硅橡胶糊状物的研制

以100份高粘度聚甲基乙烯基硅氧烷为基胶,25份乙烯基硅树脂、10～20份硅烷处理气相法白炭黑、5～10份钛白粉和10～20份石英粉为补强填料,经捏合制得混炼胶;在上述混炼胶中加入适量的柔软剂和硫化剂DCBP,制得在室温下贮存稳定的单组分硅橡胶糊状物。加热后硫化成弹性体,其物理和电性能为拉伸强度大于2.0MPa;伸长率大于150%;电气强度大于15MV／m;体积电阻率大于1×10