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浅谈沉淀二氧化硅对酸性硅酮密封胶的影响


3 结 语
密封胶拉伸 后出现返 白是由于沉淀 二氧化硅用 量超标或 者使用 的 从表 1 以看出, 可 沉淀二 氧化硅 比表面积 越小 ( 粒径越大 ) 所制 得 , 沉淀二氧 化硅粉体 比表 面积达不到要求 。沉淀二氧 化硅 比表 面积越 小 的密封 胶拉伸后返 白现象越 明显 。低增 量增塑剂含量配方 中, 除了有 返 ( 粒径越大) 所制得 的密封胶拉伸后返 白现象越 明显, , 相应 的力学性 能 白现象 出现 , 他性能基 本 良好 。 其 也略差, 此时应当减少沉淀 二氧化硅 的投入量或加大主反应体 17 的 0胶 22 加大增量增塑剂含量对密封胶力学性能与物理现 象的影 响 . 比例。密封胶 的力学性能与沉淀二氧化硅 的投人 量成正 比, 在不返 白的 有研 究者认为, 白现象 的出现是 由于增量 增塑剂的量不够 。本文 返 情 况下, 可以通过增加沉淀二氧化硅 的用量来提高密封胶的力学性能。 对加大增量 增塑剂含量做 了相应 的实验 , 综合数据见表 2 。
表 1 不同级别沉淀二氧化硅 对低增量增塑荆 项目

沉淀二氧化硅 的级
B C
最大拉力值, N
拉伸强度/ a MP
27 4
04l .
29 5
04 .3
2l 8
04 .7
图 1 自炭黑投入■对密封胶力学性能 的影响
稠度
表 于/ n mi
8 _. .v 7 58
I 团 叠撞
21 0 1年 9月
项目

沉 淀 二 氧 化 硅 的 级 另 【
B C
最 大 拉 力 值 拉 伸 强度 / a MP
28 0 03 . 5 ’
25 2 O3 .8
25 4 O41 .
稠度
表干 / n mi
88 9 . .  ̄2
55 .
8-. .9 6 0
55 .
8 - . 8 5 9
55 .
拉伸后形貌 渗油现 象 储存期
少许返 白 有 半价
无 有 半价
无 有 半价
对 比表 2和表 1中的数据可 以发现 ,由于增量增塑剂用量增加 ,0 17 胶用量减少 , 所得密封胶的力学性能下降, 开始出现渗油现象, 稠度变化明 C 3i O O H )+ H 0 C 3i0H 3 3 H3 O H S ( C C  ̄3 3 2 = H S ( )+ C C OH () 1 显。 加大增量增塑剂在配方中的配比, 白现象可能会得 到缓解, 导致更 返 却 多的问题 : 渗油严重 , 强度下降, 表面粗糙 , 甚至连储存期也受到影响。 。一 一 一 时 一 事实上 , 出现返 白现 象不是因为增量增塑剂 的含量 不够 。 目前我国 善 世镬 所使用 的增量 增塑剂大多是 白油 ,为 了降低成本很 多厂 家喜欢用 3} ¨ ¨ ¨ ≠白 反应式 () 1显示, m l l o 交联剂 , 需要 3 o 的 H 来 水解 ; ml 实际交联反 油 , 初馏值只有 2 0 起 3 ℃左 右 , 以在 空气中缓慢地挥 发, 可 加再 多都会慢 应时 , 反应 () 2 中醇羟基的缩合会释放 出 H2 因此理论上 l l o, mo 的交联剂 慢挥发掉 ; 并且 白油为化 学惰性物资 , 其添加量过 大会影响到固化时间 , 只需要 2 1 H O即能完成交联反应。在实验 中, mo 的 沉淀二氧化硅 的挥发 同 时使 储 存 期 受 到 影 响 。 分在 32 %质量百分 比下 , . 4 同时, 成品胶在包装 筒内几天就 固化了; 当 而 23 白炭 黑 投 入 置 对 密 封 胶 力 学 性 能及 物理 现 象 的影 响 . 挥发分 大于 70 .%时, 成品胶在混合釜 中混合 时就 固化 了, 能生产 。沉 不 综合表 1 表 2的数据 可 以发现 , 和 沉淀二氧化硅 的比表 面积越小返 淀二氧 化硅一般出厂时挥发分在 (. 1 ) 50土 . %的范围 , 0 但在存 放过程 中 白现象越 明显 。由此推 断, 出现返 白最主要的原因在于粉料。 还会 吸潮 , 曾测到存放后挥发分增加 到 1 . 00 %。为避免生产 时釜内发生 为此 , 需要进 一步研 究沉淀二氧化硅投入量对密封 胶力学性能及物 固化 , 多厂家通过制 备基 料来去掉沉淀二氧化硅 中的水分。本文 的研 很 理 现 象 的 影 响 。通 过 试 验 , 果表 明 , 淀 二 氧 化 硅 的投 入 量 与 返 白现 象 结 沉 究使用 一步法生产 , 即直接投入基料而不通过制备基料。 成 正比, 即投入量越大 , 越容易 出现返 白现象。 沉淀二氧化硅 的比表面积 1 密封胶的基本配方 . 2 越大 , 其投入量也可 以相 应增大, 因为 比表面积越大其粒径 越小, 相容性 选取 3种不 同级别的沉淀二氧化硅: A粉 ( 比表 面积 5 ~ 0 m g , 0 10 f )B 就越好 。缺点是比表面积越大增稠效 果越好 , 分子 间隙变小 , 所产生 的摩 粉( 比表面积 1 0 10 2 C粉 ( 0 ~ 5m /  ̄, 比表面积 10 2 0 2) 其 中, 5 ~ 0 m/ 。 g 粉体 的比 擦 就越 大 , 无法大 量添加 ; 反之 , 比表面积越 小增稠效果越 差, 以大量 可 表面积是指单位质量粉体颗粒外部表面积和 内部孔结构的表面积之和。 投入 。因此 , 密封胶 出现 返 白就说 明粉量超标或者使用 的粉 体比表面积 试验中密封胶的基本配方如下: 达不到要求 , 应通 过减少沉淀二氧化硅 的投入量 或加 大主反应体 1 7胶 0 () 1增量 增塑剂 5 %,0 0 1 7胶 2 %, 剂 8 粉料 1 %( 8 溶 %, 4 气相 白炭黑 的比例来解决各方面 的问题 。 加 沉 淀 二氧 化 硅 ) 。 此外 , 密封胶的力学性能与粉 体的投入量成 正比, 投入 比例见 图 1 。 () 2 增量 增塑剂 5 %,0 1 1 7胶 2 %, 剂 8 粉料 1% ( 7 溶 %, 4 气相 白炭黑 硅酮密封胶固化反应化学方程式如下:
l 试 验 1 硅 酮 密 封 胶 固化 反 应 . 1

c c
c蚤{ , I O b 。㈨ c1
加 沉 淀 二氧 化 硅 ) 。
2 结 果 与讨论
21 不 同级别的沉淀二氧化硅 ( 同投入量 ) . 相 对低增量增 塑剂含 量的密封胶力学性能与物理现 象的影 响( 1 表 )

83 8 - . —5

8 ̄. 渗油现象 储存 期
返白 无 一定
部分返 白 无 一芷
少许返 白 无 一 E
分析 图 1可以发现 ,低档酸性硅酮密封胶 中, A粉可 以添加 77 B .%, 粉可 以添加 90 C粉可 以添加 96 A粉+ .%, .%, B粉可 以添加 82 A粉+ . %, c 粉可 以添加 92 B粉+ .%, C粉可 以添加 1 . 上述添加 条件都是在低 增 03 %( 量增塑剂配方的基础上加以调整的, 其中气 相白炭 黑含量均为 5 %) . 。 5
沉淀 二氧化硅 ( 称沉淀 白炭 黑) 又 是橡胶和 塑料工业 中最常 用的补 强填 充剂之一 , 其价格便宜 , 硅酮建筑密封 胶的低档酸 性硅酮 密封胶 在 中的添加量仅次于 白油与 1 7胶 。沉淀二氧化硅主要成分 5 0 , 0 1 2 其分子 式为 5 0 ・H2, 12 n 0 是一种 白色的无定形 微细粉状物 , 质轻, 其原 始直径在 0 0 3m 以下, .0c 0 有较高 的绝 缘性 , 不溶 于水及酸 , 于苛性钠及氢 氟酸 , 溶 高温不分解 , 有吸水性 。 沉淀二氧化硅用于生产酸性硅酮密封胶时 , 附 其 带的水分足 以使其在生产过程中直接固化。
浅谈沉淀二氧化硅对酸性硅酮密封胶 的影响
董世兴
( 西星火有机硅厂) 江
摘 要: 本文作者 结合工作经验 , 讨论 了各种不 同级 别的沉淀 二氧化硅及 其投入量对酸性硅 酮密封胶力学性能和物理现象 的影响 , 重分析了硅酮密 着
封胶拉伸后 出现返 白的原 因及解决办法 。
关键词 : 沉淀二氧化硅: 硅酮密封胶 ; 力学性能 刖 舌
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