【正文】 品種和特性 室溫硫化硅橡膠相對分子質(zhì)量較低 ,通常為粘稠狀液體 ,按其硫化機理和使用工藝 ,可分為單組分室溫硫化硅橡膠和雙組分室溫硫化硅橡膠。 3 室溫硫化型硅橡膠 室溫硫化 (亦稱縮合硫化型 )硅橡膠(roomtemperaturevulcanizedsiliconerubber),是指不需要加熱在室溫下就能硫化的硅橡膠。另一種是兩步法 ,即先使膠料在模具中進行短時間硫化 ,使其初步發(fā)孔并恰好形成一層表面 ,然后置于烘箱中再發(fā)孔成一定形狀和尺寸。一般用滑石粉作隔離劑 ,也可用白炭黑。 (6)采用模壓工藝的膠料 ,應(yīng)注意去除膠料中的氣泡 ,防止破壞海綿結(jié)構(gòu)。 (5)發(fā)泡劑應(yīng)均勻分散于膠料中。塑性值過小 ,則發(fā)孔不足 ,產(chǎn)品較硬。 (4)可采用 2 號氣相法白炭黑或 2 號氣相法白炭黑與沉淀法白炭黑并用作補強劑。 (3)硫化劑適當(dāng)并用可較好地控制海綿孔度和密度。增大硫化劑的用量將縮小海綿孔的孔度 ,增大密度 ,產(chǎn)生較厚的孔壁。 (2)適當(dāng)控制硫化劑和發(fā)泡劑的用量 ,以使發(fā)泡速度與硫化速度相匹配。 (1)應(yīng)選用其分解產(chǎn)物不影響硅橡膠耐熱性的發(fā)泡劑。 發(fā)泡 在硅橡膠膠料中加入發(fā)泡劑 ,然后在受壓狀態(tài)下加熱硫化使橡膠發(fā)泡 ,可制得硅橡膠海綿。增大硫化劑的用量將縮小海綿孔的孔度 ,增大密度 ,產(chǎn)生較厚的孔壁。 (2)二段硫化 硅橡膠制品經(jīng)過一段硫化后 ,有些低分子物質(zhì)存在于硫化膠中 ,影響制品性能?？刹捎谜羝訅毫蚧?、熱空氣連續(xù)硫化 、液體硫化槽連續(xù)硫化、鼓式硫化和輻射硫化等方法。 注壓硫化模制品 ,可提高勞動生產(chǎn)率 ,降低勞動強度 ,同時還可以減小過氧化物的用量 ,提高制品的抗撕裂性能 ,改善壓縮永久變形性能 ,但制品收縮率較大。傳遞模壓硫化是一種加工硅橡膠膠料應(yīng)用較廣泛的工藝 ,與每模單孔的平板硫化比較 ,其優(yōu)點是加工周期短 ,并能硫化復(fù)雜的特別是帶有插入物和銷釘?shù)南鹉z件。硫化條件如表 6 所示。 (1)一段硫化 ① 模型制品硫化。 硫化 硅橡膠硫化工藝不是一次完成 ,而是分兩個階段進行的 ,膠料在加壓下 (如模壓硫化、硫化罐直接蒸汽硫化等 )或常壓下 (如熱空氣連續(xù)硫化 )進行加熱定型 ,稱為一段硫化 (或定型硫化 )。硼酸正丁酯 3。氣相法白炭黑 35。 硅橡膠硫化膠之間的粘合一般采用膠粘劑。涂層的厚度可以通過改變膠液的粘度或調(diào)節(jié)織物通過涂膠槽的速度來控制。 織物經(jīng)膠粘劑表面處理后 ,即可用涂膠機將膠漿均勻涂在織物上 ,然后經(jīng)干燥、硫化即成。 (3)涂膠 織物經(jīng)預(yù)處理后 ,還 要進行表面膠粘劑處理 ,然后才可涂膠。玻璃纖維在拉絲過程中薄膜涂有石蠟潤滑劑 (占織物質(zhì)量的 %～ %),在硫化溫度下易揮發(fā) ,影響膠料與織物的結(jié)合 ,必須在涂膠前進行脫蠟。 (2)織物預(yù)處理 硅橡膠涂膠用的底層織物一般采用玻 璃布、尼龍和聚酯等。 混煉膠經(jīng)充分返煉后下薄片 ,然后剪成小塊 ,置于溶劑中浸泡過夜 ,采用攪拌機或混合器進行攪拌 ,制成固形物質(zhì)量分數(shù)為 ～ 漿。 (1)膠漿制備 供制膠漿用的硅橡膠膠料其硫化劑多采用過氧化二苯甲酰 (BP),用量比一般模型制品稍大。膠料配方對壓延也有一定的影響 ,采用補強性填充劑的膠料壓延工藝性能較好。三輥壓延機只適用于單面覆膠 ,長期生產(chǎn)時應(yīng)采用四輥壓延機。min 1,不宜過快 ,先以低速調(diào)整輥距(中、下輥 ),以保證一定的壓延厚度 ,然后再提高至正常速度進行連續(xù)操作。當(dāng)壓延機開動時 ,上輥溫度為 50℃, 中輥應(yīng)保持為室溫 ,下輥用冷卻水冷卻。 壓延 壓延機一般采用立式三輥壓延機。若發(fā)現(xiàn)膠料過 軟而不適于擠出時 ,可在膠料中再混入 3～ 5 份氣相法白炭黑。電線、電纜工業(yè)通常用高壓蒸汽連續(xù)硫化。 硅橡膠擠出半成品柔軟而易變形 ,因此必須立即進行硫化。擠出時盡量保持低溫 ,以不超過 40℃ 為宜 ,故機筒和螺桿均須通冷卻水。 擠出 硅橡膠一般比較柔軟 ,擠出效果較好 ,易于操作 ,可擠出各種不同形狀和尺寸的制品 ,其加工設(shè)備 和工具基本上與普通橡膠相似。返煉過度 ,則膠料發(fā)粘而粘輥。待膠料變軟 ,表面光滑平整后 ,即可下料出片。隨著返煉時間的延長 ,膠料逐漸變軟 。停放后膠料變硬 ,塑性值下降 ,使用前必須進行返煉。當(dāng)使用氣相法白炭黑時排膠溫度為 70℃ 左右。當(dāng)裝料系數(shù)為 時 ,采用 Φ160mm 開煉機混煉也能正常進行。 (2)密煉機混煉 用實驗室 2L 密煉機混煉時 ,混煉時間為 6～ 16min。氣相法白炭黑易飛揚 ,對人體有害 ,應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施。由于硅橡膠膠料比較軟 ,混煉時可用普通膩子刀操作 ,薄通時不能像普通橡膠那樣拉下薄片 ,而采用鋼、尼龍或耐磨塑料刮刀刮下。混煉時間為 20～ 40min。加料和操 作順序 :生膠 (包輥 )補強填充劑 結(jié)構(gòu)控制劑 耐熱助劑 著色劑 薄通 5次 下料 ,烘箱熱處理 返煉 硫化劑 薄通 停放過夜 返煉 出片。輥筒必須通有冷卻水 ,混煉溫度宜在 40℃ 以下 ,以防止焦燒或硫化劑的揮發(fā)損失。 混煉 硅橡膠生膠比較柔軟 ,具有一定的可塑性 ,可不經(jīng)塑煉而直接采用開煉機或密煉機進行混煉。 加工 硅橡膠可采用普通橡膠加工設(shè)備進行加工 ,但應(yīng)注意 :① 加工過程保持清潔 ,不能混有 其它橡膠、油污或雜質(zhì) ,否則會影響硅橡膠的硫化及性能 。m 1。硼酸酯和含硼化合物能使硅橡膠硫化膠具有自粘性。 (3)著色劑 硅橡膠常用著色劑如下 : 氧化鐵 (三氧化二鐵 ) 紅色 鎘黃 (二氧化鎘 ) 黃色 鉻綠 (三氧化二鉻 ) 綠色 炭黑 黑色 鈦白 (二氧化鈦 ) 白色 群青 藍色 (4)其它 在制備硅橡膠海綿制品時必須加入發(fā)泡劑 ,硅橡膠常用的發(fā)泡劑有N,N2 二亞硝基五亞甲基四胺和偶氮二甲酰胺等。加入少量 (少于 1 份 )的噴霧炭黑也能起到提高耐熱性的作用。 (2)耐熱添加劑 加入某些 金屬氧化物或其鹽以及某些元素的有機化合物 ,可大大改善硅橡膠的熱空氣老化性能 ,其中最常用的為三氧化二鐵 ,一般用量為3～ 5 份 。為防止和減弱這種 “ 結(jié)構(gòu)化 ” 傾向而加入的配合劑稱為 “ 結(jié)構(gòu)控制劑 ” 。 硅橡膠常用補強劑的用量和物理性能如表 4 所示。 (2)弱補強填充劑 弱補強填充劑也可稱作惰性填料 ,對硅橡膠補強作用很小 ,它們在硅橡膠中一般不單獨使用 ,而是與白炭黑并用 ,以調(diào)節(jié)硅橡膠的硬度 ,改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐 溶劑性能 ,降低膠料的成本。 用處理過的白炭黑作補強劑 ,膠料的機械強度較高 ,混煉和返煉工藝性能好 ,硫化膠的透明度也好 ,因此廣泛用在醫(yī)用制品中。 與用氣相法白炭黑補強的硅橡膠膠料相比 ,用沉淀法白炭黑補強的膠料機械強度稍低 ,介電性能 (特別是受潮后的介電性能 )較差 ,但耐熱老化性能較好 ,混煉膠的成本低。白炭黑可分為氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑。g 1以下 ,補強效果較差。g 1,補強效果較好 。硅橡膠補強填充劑的選擇要考慮到硅橡膠的高溫使用及用過氧化物硫化 (特別是用有酸堿性的物質(zhì) )對硅橡膠的不利影響。 補強劑及相關(guān)的機理 未經(jīng)補強的硅橡膠硫化膠強力很低 ,只有 左右 ,沒有實際使用價值。二甲基硅橡膠的交聯(lián)按下列反應(yīng)式進行 : 乙烯基硅橡膠的交 聯(lián)按下列反應(yīng)式進行 : 硅橡膠除常用上述過氧化物硫化外 ,還可用高能射線進行輻射硫化。某些場合下采用兩種過氧化物并用 ,可減小硫化劑用量 ,并可適當(dāng)降低硫化溫度 ,提高硫化效應(yīng)。 隨著乙烯基質(zhì)量分數(shù)的增大 ,過氧化物用量應(yīng)減小。DBPMH ～ 1 份 。DTBP 1～ 2 份 。對于乙烯基硅橡膠 (乙烯基摩爾分數(shù)為 )模壓制品用膠料來說 ,各種過氧化物常用用量范圍如下 (以 100份生膠計 ):BP ～ 1份 。另一類是乙烯基專用型 ,因其活性較低 ,僅能夠?qū)蚁┗墓柘鹉z起硫化作用。硅橡膠常用硫化劑如表 3所示。 硫化劑和硫化機理 (1)硫化劑 用于熱硫化硅橡膠的硫化劑主要包括有機過氧化物、脂肪族偶氮化合物、無機化合物和高能射線等 ,其中最常用的是有機過氧化物。當(dāng)對制品的使用溫度要求較高 (90～ 300℃) 時 ,可采用低苯基硅橡膠 。因此在選用配合劑時必須考慮其酸堿性及過氧化物分解產(chǎn)物的酸性 ,以免影響硫化膠的性能。 (2)硅橡膠制品一般在高溫下使用 ,其 配合劑應(yīng)在高溫下保持穩(wěn)定 ,通常選用無機氧化物作為補強劑。 配合 熱硫化型硅橡膠的配合劑主要包括補強劑、硫化劑和某些特殊的助劑 ,一般只需有 5～ 6 個組分即可組成實用配方。有些廠已相應(yīng)地將多個品種分成幾種典型的基礎(chǔ)膠和幾種特性添加劑 (包括顏料、硫化劑等 )出售 ,使用者根據(jù)需要 ,按一 定配方和混合技術(shù)分別配伍 ,即得最終產(chǎn)品。 除此之外 ,國外尚有導(dǎo)熱型硅橡膠、熒光型硅橡膠及醫(yī)用級混煉膠等品種出售。 (11)海綿型。 不用二段硫化型。 (10)熱收縮型。采用乙烯基硅橡膠 ,以乙炔炭黑或金屬粉末作填料 ,選擇高溫硫化或加成型硫化方法 ,可得到體積電阻率為 ～ 100Ω采用乙烯基硅橡膠 ,添加含鹵或鉑化合物作阻燃劑組成的膠料 ,具有良好的抗燃性。主要采用氨硅橡膠 ,一般分為通用型和高強度型兩大類。主 要采用乙烯基硅橡膠 ,選用電絕緣性能良好的氣相法白炭黑為補強劑 ,具有良好的擠出工藝性能。主要采用乙烯