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炼制硅胶时为什么要加硫化剂_硫化剂作用

文章出处:帝博硅胶   责任编辑:帝博硅胶   发布时间:2020-11-26 14:40    点击数:   【

了解硅橡胶制品生产工艺的客户都知道,在炼制硅橡胶原料时需要加入一些辅料,比如硫化剂,这是为了增强硅胶硬度性能,使其能耐高温使用。下面就详细介绍下硫化钾是什么,以及硫化原理。

1、硫化剂

硅橡胶热硫化用硫化剂主要有有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物和高能射线,其中有机过氧化物最为常用。由于有机过氧化物一般在室温下比较稳定,但在硫化温度较高时,会迅速分解生成自由基,从而使硅橡胶发生交联。

这类过氧化物按其活性高低可分为两种类型:一种为普通过氧化物,其活性较高,可对各种硅橡胶进行硫化处理;另一种为乙烯基专用过氧化物,由于其活性较低,只能对含有乙烯基的硅橡胶进行硫化处理。

2、硫化机理

过氧化物与硅橡胶的交联是在两个活化的甲基或乙烯基发生自由基反应时,用过氧化物硫化硅橡胶。

除了常用的过氧化物硫化外,硅橡胶还可利用高能射线进行辐射硫化。在生胶中,乙烯基摩尔分数较高(0.01)或与其他橡胶同时使用时,也可采用硫黄进行辐射硫化,但性能极差。

3、增强剂及其作用机理

未加固的硅橡胶硫化胶强度极低,仅为0.3 MPa左右,不具有实用价值。添加适量的增强剂,可使硅橡胶硫化胶的强度达到3.9~9.8 MPa,对提高硅橡胶的性能,延长产品使用寿命具有重要意义。选用硅橡胶增强填充剂时,应考虑到硅橡胶在高温下的应用以及用过氧化氢硫化(特别是用酸碱物质)对硅橡胶的不利影响。

硅橡胶制品所用的增强填充剂,根据其增强效果,可以分为增强填充剂和弱增强填充剂,前者颗粒大小在10~50纳米之间,比表面积在70~400毫克。1,增强效果更好,后者颗粒大小在300~1000 nm之间,比表面积在30m2?低于g-1,补强效果不佳。

硅橡胶增强填充剂主要是指合成的二氧化硅,也叫白炭黑。石墨化法可以分为气相法和沉淀法石墨化法。气相白炭黑是硅橡胶最常用的强化剂之一,用它来补强的胶料其硫化胶具有较高的机械强度和电学性能,可与其他强化剂或弱强化剂同时使用,以制备不同使用要求的胶料。

相比较而言,用沉淀法白炭黑补强的硅橡胶料,其机械强度、介电性(特别是受潮后的介电性)略低于用气相法白炭黑补强的硅橡胶料,但耐热老化性能更好,且混炼胶成本更低。当对硅胶制品的机械强度要求不高时,可以单独使用沉淀法白炭黑,也可以与气相白炭黑同时使用。

4、添加剂

(2)结构控制试剂

用气相白炭黑补强的硅橡胶料在贮存过程中会变硬,塑性值降低,加工工艺性能逐渐丧失,这种现象称为“结构化”效应。用来阻止或减少这种“结构化”倾向的配合剂被称为“结构抑制剂”。构造抑制剂一般为含有羟基或硼原子的低分子有机硅化合物,常用的有二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷、低分子羟基硅油和硅氮烷等。

(2)耐热添加剂

在硅橡胶中添加某些金属氧化物或其盐及某些元素的有机化合物,可显著改善热空气老化性能,其中以三氧化铁最为常用,一般用量为3~5份;其他金属氧化物如锰、锌、镍和铜,也有类似的作用。喷雾炭黑(少于1份)的添加量也可以起到增加耐热性的作用。热气老化一般在250~300摄氏度的温度范围内进行,以显示这些添加剂的作用。

(2)色素

常用的硅橡胶着色剂如下:氧化铁(三氧化二铁)红色,镉黄(二氧化镉)黄色,铬绿(三氧化二铬)绿色,炭黑(黑色),钛白(二氧化钛)白色,群青蓝色。