加成型液体硅橡胶２０１４年液体硅橡胶信息交流会论文集６３—６５含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
范德文，康旭
（广州市矽博化工科技有限公司，广州５１０５０７）
摘要：研究了含氢硅油中的硫残余量、黏度、活性氢含量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
结果表明，使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时，含氢硅油的硫残余量都比较高，从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化；采用碱中和处理可大大降低硫的残存量。
随着含氢硅油黏度的增加，硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小，但硬度增加；，随着含氢硅油活性氢质量分数的增大，硅橡胶的拉伸强度及硬度增大，而拉断伸长率和撕裂强度则降低。
使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油／端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能，可使其撕裂强度达４１．３ｋＮ／ｍ，拉断伸长率达７５０％。
关键词：含氢硅油，加成型，液体，硅橡胶，硫化
加成型液体硅橡胶是由含乙烯基的聚有机硅氧烷作基础聚合物、含Ｓｉ—Ｈ键的聚有机硅氧烷做交联剂、铂催化剂存在下在室温或加热下硫化的一类有机硅材料…，因无毒、安全性较高，是硅橡胶中档次较高的一个品种。
近年来关于加成型液体硅橡胶的研究越来越多，但含氢硅油对硅橡胶性能影响的研究却很少。
本实验考查了含氢硅油中的硫残余量、黏度、含氢量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
１实验
１．１主要原料及设备仪器
乙烯基硅油：黏度１０００—５００００ｍＰａ・Ｓ，自产；含氢硅油：各种规格，自产；六甲基二硅氮烷：自产；气相法白炭黑：Ａ３８０，德固赛公司；铂金配合物：自制；乙炔基环己醇：ＡＲ，北京百灵威科技有限公司。
捏合机：ＮＨ２—５，佛山市金银河机械设备有限公司；三辊研磨机：￥２６０，上海橡塑机械厂；电子拉力机：ＧＴ一７０１０一ＡＥ，高铁检验仪器有限公司；无转子硫化仪：ＭＤＲ一２０００，上海登杰机器设备有限公司；高速搅拌机：Ｕ４００／８０—２２０，东莞市鹏鲲自动化设备有限公司；平板硫化机：ＸＬＢ—Ｄ，青岛祥泰橡胶机械厂；冲片机：ＧＴ一７０１６一Ａ，高铁检验仪器有限公司；离子色谱仪：８８３，瑞士万通。
１．２加成型液体硅橡胶的配制
粉体处理：将１００份乙烯基硅油、４５份气相法白炭黑、ｌＯ份六甲基二硅氮烷投入到捏合机中，在８０℃处理２ｈ，然后在１５０。
Ｃ、真空度≤一０．０８ＭＰａ条件下热处理２ｈ；待物料冷却后，用三辊研磨机进一步分散均匀，得到基料。
Ａ组分的配制：将基料、乙烯基硅油及铂金催化剂使用行星搅拌机分散均匀，脱泡。
Ｂ组分的配制：将基料、乙烯基硅油、含氢硅油及抑制剂使用行星搅拌器分散均匀，脱泡。
１．３试片制备
将Ａ、Ｂ组分按１－１的质量比混合均匀，倒入模具中，放入平板硫化机中，在１５０＇１２下硫化５ｒａｉｎ，即得试片。
１．４性能测试
硬度：按ＧＢ／Ｔ５３１．１－２００８测定；拉伸强度、拉断伸长率：按ＧＢ／Ｔ５２８－－２００９测定；撕裂强度：按ＧＢ／Ｔ５２９—２００８测定。
２结果与讨论
２．１含氢硅油中的硫残余量对硅橡胶硫化性能的影响
通过平衡反应制备含氢硅油时通常选用酸性催化剂，反应结束后一般使用碱中和残余的酸，然后过滤。
采用此工艺生产的含氢硅油会不同程度地残余硫。
表１列举了５种采用常用催化剂制得的含氢硅油经中和处理前后的含硫量及配成液体硅橡胶的硫化时间。
・６４・２０１４年液体硅橡胶信息交流会论文集
注：１）含氢硅油的活性氢质量分数均为０．５％；流变仪设定１３０‘℃ｘ３ｒａｉｎ。
从表１可知，使用浓硫酸、硫酸处理白土、从表２可见，含氢硅油的黏度从２０ｍＰａ・ｓ三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应增加到２００ｍＰａ・ｓ，硅橡胶的拉伸强度、拉断伸时，含氢硅油的硫残余量都比较高，其中使用长率、撕裂强度变化较小，但硬度从３４度增加浓硫酸作催化剂时含氢硅油的硫质量分数高达到４０度。
因此，可根据产品要求选择含氢硅油４５．０９（１０～；而使用盐酸处理白土作催化剂的黏度：制备硬度相对较低的硅橡胶，选用黏时，含氢硅油的硫含量为０。
从表１还可以看度较低的含氢硅油；反之，则选择黏度较高的见，含氢硅油的硫含量越高，其ｔ，。
和‰越长。
含氢硅油。
这是由于硫的存在会导致硅氢加成反应中铂配２．３含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡胶力学合物的空电子轨道被占用，使铂的催化效果受性能的影响
到抑制。
对含氢硅油进行碱中和处理后，含氢表３是含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡硅油的硫含量减少；其中采用浓硫酸催化的含胶力学性能的影响。
氢硅油的处理效果最明显，处理后的￡，。
和‰与
采用盐酸处理白土催化的含氢硅油的ｔ。
和‰接
近，说明后处理能有效的降低含氢硅油的硫
残余。
２．２含氢硅油的黏度对硅橡胶力学性能的影响
表２是含氢硅油的黏度对硅橡胶力学性能
的影响。
表２含氢硅油黏度对硅橡胶力学性能的影响
项目
含氢硅油黏度／ｍＰａ．ｓ
２０５０１００１５０２００
注：１）硅氢比为１．５，含氢硅油的活性氢质量分数均为０．５％。
表３含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡胶力
学性能的影响１’
项目ｊ０．１壁８０塑．３６堂０．堑５塑０．７５０．９
注：１）硅氢比为１．５，含氢硅油的黏度均为５０ｍＰａ＇ｓ。
从表３可知，随着含氢硅油活性氢质量分数的逐渐上升，硅橡胶的拉伸强度及硬度逐渐的增大，而拉断伸长率和撕裂强度则逐渐的降低。
这可能是由于随着活性氢质量分数的增加，分子链上氢的分布相对集中，交联点也趋于集中，故硬度随之增加；同时，当硅橡胶受到拉伸时，随着交联点的集中，链段运动受到限制，
范德文等．含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响・６５・
故拉断伸长率和撕裂强度会有部分下降。
２．４含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响
表４是含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响。
表４含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响¨
注：１）硅氢比为１．５；甲基封端侧链带氢含氢硅油、氢封端侧链带氢含氢硅油的活性氢质量分数均为０．５％，黏度５０ｍＰａ・ｓ；端氢硅油的黏度为１３．５ｍＰａ・ｓ。
从表４可以看到，使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油／端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能。
这是因为分子链末端带氢的含氢硅油提供了扩链的结构，相当于在加成反应过程中不断增长聚硅氧烷的摩尔质量；因而提高了硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率旧Ｊ。
３结论
使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时，含氢硅油的硫残余量都比较高，从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化；采用碱中和处理可大大降低硫的残余量。
随着含氢硅油黏度的增加，硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小，但硬度增加；随着含氢硅油活性氢质量分数的增大，硅橡胶的拉伸强度及硬度增大，而拉断伸长率和撕裂强度则降低。
使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油／端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能，可使其撕裂强度达到４１．３ｋＮ／ｍ，拉断伸长率达到７５０％。
参考文献
［１］黄文润．液体硅橡胶［Ｍ］．成都：四川科学技术出版社，２００９．
［２］何曼君，陈维孝，董西侠．高分子物理（修订版）［Ｍ］．上海：复旦大学出版社，２００６．
含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
作者：范德文， 康旭
作者单位：广州市矽博化工科技有限公司,广州 510507
引用本文格式：范德文.康旭含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响[会议论文] 2014。