硅橡膠抗熱老化劑
2022-02-06 來自: 深圳晶材化工有限公司 瀏覽次數(shù):314
深圳晶材化工有限公司帶您了解硅橡膠抗熱老化劑,氧化鈰用量對硅橡膠力學(xué)性能的影響氧化鈰用量/份測試項(xiàng)目隨著氧化鈰用量的增加,硅橡膠的硬度略有提高,拉伸強(qiáng)度變化不大,回彈性和拉斷伸長率有所下降。即隨氧化鈰用量的增加,硅橡膠的力學(xué)性能有下降的趨勢。綜合考慮膠料的耐熱性和耐油性,氧化鈰的用量以5份為宜硅橡膠與的相互作用參數(shù)χ=;摩爾體積V1=70cm3/mol;硅橡膠密度ρr=98g/cm3;密度ρs=g/cm3。各種高溫硫化硅橡膠老化前的平衡溶脹度、交聯(lián)點(diǎn)間分子量及交聯(lián)密度列于表3。老化前GP系列硅橡膠的交聯(lián)密度,HS系列硅橡膠次之,TR55的交聯(lián)密度,這是因?yàn)镚P系列硅橡膠的乙烯基含量,HS系列居中,TR55的乙烯基含量。硅橡膠的交聯(lián)密度隨乙烯基含量的增加而增加,交聯(lián)點(diǎn)間分子量則隨乙烯基含量的增加而減小,撕裂強(qiáng)度也隨之增加研究了℃老化1h后各種硅橡膠交聯(lián)密度的變化,結(jié)果如表4所示??梢钥闯?,TR55的交聯(lián)密度由87×mol·g-1降至77×mol·g-1,導(dǎo)致其撕裂強(qiáng)度顯著下降;GP系列硅橡膠的交聯(lián)密度降至1×mol·g-1以下,導(dǎo)致其力學(xué)性能基本喪失;HS系列硅橡膠的交聯(lián)密度仍在2×mol·g-1以上,使其撕裂強(qiáng)度保持率較高,進(jìn)一步證明HS系列硅橡膠具有優(yōu)異的耐熱性。由于同一系列硅橡膠的交聯(lián)密度變化值比較接近,所以其撕裂強(qiáng)度保持率也
一般通過改變白炭黑的表面結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步提高硅橡膠的耐熱性。鄭俊萍等人考察了白炭黑表面結(jié)構(gòu)對硅橡膠耐熱性的影響。發(fā)現(xiàn)氣相法白炭黑比表面積大,表面羥基多為孤立狀態(tài),硅橡膠中加入氣相白炭黑后,其補(bǔ)強(qiáng)效果明顯,但硫化膠的耐熱老化性能下降;而經(jīng)表面處理的白炭黑能提高其耐熱性;白炭黑影響硅橡膠耐熱性能的主要原因是表面存在活性硅羥基。蔣頌波等人發(fā)現(xiàn)通過加入偶聯(lián)劑來改善白炭黑的表面結(jié)構(gòu),可以提高硅橡膠的使用性能。除白炭黑外,其它填料(如導(dǎo)電炭黑、蒙脫土_3和氫氧化鋁等)不僅能賦予硅橡膠功能性,還能提高硅橡膠的耐熱性能。
硅橡膠抗熱老化劑,與普通的碳鏈橡膠相比,有機(jī)硅橡膠具有較好的耐熱(℃下長期使用)和耐老化等性能,可應(yīng)用于航空航天、化工、醫(yī)用衛(wèi)生等領(lǐng)域。根據(jù)硫化溫度不同,可分為高溫硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠,其耐熱性以高溫硫化硅橡膠為佳。另外,高溫硫化硅橡膠還具有良好的脫模性和仿真性,成為一種優(yōu)良的模具材料1,其制作的模具可用于低熔點(diǎn)金屬的澆注成型。但金屬澆注成型時(shí)溫度高,短時(shí)高于℃,且在取出制品過程中受到撕扯,這就要求硅橡膠既具有較好的力學(xué)性能,又具有優(yōu)異的耐高溫性能。
二氧化鈰對硅橡膠耐熱老化性能的影響二氧化鈰與其它耐熱添加劑(如三氧化二鐵)相比,顏色較淺,常溫下是一種淡黃色粉末,用作硅橡膠的耐熱添加劑非常合適。研究發(fā)現(xiàn)7,在二氧化鈰固體粉末中,鈰元素在用作硅橡膠耐熱添加劑并在℃處理之后,被還原為Ce+3,發(fā)生了單個(gè)電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng),使得自由基被氧化成+1價(jià)而消失,從而防止主鏈進(jìn)一步降解,起到抗老化的作用,所以可以使硅橡膠的使用溫度升高。段偉等人以環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅低聚物合成了一種環(huán)氧樹脂改性硅樹脂,以該改性樹脂基膠的聚硅氧烷高溫涂料可常溫固化,能在℃環(huán)境下長期使用。6士文丿慶等人采用陰離子活性聚合的方法制備具有低玻璃化溫度的聚甲基三氟內(nèi)基硅氧烷。該聚硅氧烷因主鏈含有四苯基四甲基環(huán)二硅氮烷,表現(xiàn)出優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,在℃的氮?dú)饷荛]體系中加熱h后,熱失重率只有2·3%7
氧化鈰用量對硅橡膠耐熱和耐油性能的影響看出,隨著氧化鈰用量的增加,硅橡膠經(jīng)高溫處理后的硬度、拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率變化率都呈現(xiàn)減小的趨勢,說明氧化鈰能提高硅橡膠的耐熱性;在ASTM1#和ASTM3#油中浸泡后的力學(xué)性能變化率和體積變化率也呈現(xiàn)下降趨勢,說明氧化鈰能在提高硅橡膠的耐熱性的同時(shí),改善其耐油性。2聚硅氧烷分子結(jié)構(gòu)對RTV一1硅橡膠耐熱性的影響2·1主鏈結(jié)構(gòu)對RTV一1硅橡膠耐熱性的影響主鏈的斷裂導(dǎo)致HTV一1硅橡膠變軟、發(fā)粘而失去其使用價(jià)值。在聚硅氧烷主鏈上引人耐熱性好的大體積鏈段、雜環(huán)、雜原子或硅梯型聚合物等可顯著提高聚硅氧烷的耐熱性5
熱失重實(shí)驗(yàn)測得的重量保持率相差7%,而二氧氣相法白炭黑對有機(jī)硅橡膠的增硬效果顯著。證明二氧化鈰的抗老化作用。二氧化鈰用量的增加,對提高硅橡膠抗老化性能有顯著作用。而白炭黑擔(dān)載的二氧化鈰對抗老化性能不利,只有添加二氧化鈰來補(bǔ)償白炭黑的不利作用,既不利于加工,也增加了成本。甲基乙烯基硅橡膠基礎(chǔ)膠(GPGPHSHS70及TR55)(道康寧公司)、二甲基雙(叔丁基過氧基)己烷(DBPMH)(天津阿克蘇過氧化物有限公司)。雙輥混煉機(jī),SKB,上海橡膠機(jī)械廠;萬能材料試驗(yàn)機(jī),Zwick/RoellZ德國Zwick公司;高溫老化箱,型,杭州藍(lán)天化驗(yàn)儀器廠;熱重分析儀,Pyris1TGA,美國Perkin公司。2高溫硫化硅橡膠的制備及耐高溫試驗(yàn)稱取重量份的硅橡膠基膠,加入雙輥混煉機(jī)中,再加入2份硫化劑DBPMH,混煉均勻后出料。存放24h后,采用平板硫化機(jī)在℃、15MPa下硫化15min。采用制樣機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)測試樣條,℃下二段硫化4h。將烘箱升溫至℃,恒溫時(shí)間后放入測試樣條,5h和1h后取出老化后的測試樣條。