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    白炭黑表面处理对硅橡胶性能的影响

    2014-09-22 11:08:19 浏览:669

    气相法白炭黑是硅橡胶常用的增强填料。但是,由于气相法白炭黑表面存在活性轻基、吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸区,使白炭呈亲水性
    气相法白炭黑是硅橡胶常用的增强填料。但是,由于气相法白炭黑表面存在活性轻基、吸 附水及制备工艺导致其表面出现的酸区,使白炭黑呈亲水性,与生胶相容性不好,不能在其中很好地分散,从而降低硫化效率和增强性能。常用的方法是对白炭黑进 行表面处理。所谓表面处理就是通过一定的工艺,利用一定的化学物质与白炭黑表面的轻基发生反应,消除或减少表面轻基的量,使白炭黑由亲水性变为疏水性,以 提高它同生胶的亲和性。 处理工艺可分为干法和湿法。干法是将干燥的白炭黑与有机物的蒸气接触并反应,湿法是将白炭黑与改性剂一 起加热使改性剂沸腾回流。早期的处理方法多采用湿法,但随着超微细粒子硫化态技术的发展,用干法同样可以达到湿法的物料接触状况,并且干法处理装置可以直 接连在气相法白炭黑生产装置的前后,既经济又实用,还可避免湿法中有机溶剂易造成污染的问题川。表面处理剂的种类也很多,常用的有氯硅烷类、硅烷偶联剂 类、环状聚硅氧烷、醇类等,其中六甲基二硅氮烷是较常用、效果较好的一种表面处理剂。本工作以六甲基二硅氮烷为主要处理剂,考察白炭黑的表面处理对加成型 液体硅橡胶物理机械性能的影响。1实验部分1.1原料 乙烯基生胶,豁度25 Pa·S(25℃),自制;含氢硅油,氢基质量分数大于1.6%,进口;乙烯基硅油,乙烯基质量分数为10%,自制;铂系催化剂,自制;4#气相法白炭 黑,上海氯碱化工厂产品。1.2白炭黑的表面处理 将4#气相法白炭黑于110℃真空预活化3h,然后加入六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、水的混合处理剂,于150℃下处理8h后,再在150℃下真 空脱除低分子2h,备用。1.3混炼、硫化工艺 混炼工艺生胶与经表面处理的白炭黑在混炼机上混炼均匀,于180℃热处理3h,备用。 硫化工艺混炼胶中依次加入乙烯基硅油,含氢硅油、铂系催化剂,混合均匀。倒入模具后, 真空脱泡0.5h,于120℃下硫化2h。1.4性能测试 用日本岛津公司产AG-2000A型拉力机按GB 528-92,GB 529-91测定硫化胶的拉伸强度和撕裂强度,用LX-A硬度计按GB 531-92测定试样的邵尔A型硬度。2结果与讨论2.1处理剂用量对硅橡胶性能的影响 首先,我们考察了处理剂的用量对白炭黑增强效果的影响。由表1可见,处理剂的用量并非越多越好,而是在用量为35份时所得白炭黑的增强效果最好。这是因为 当处理剂用量较少的时候,白炭黑表面的轻基残余还比较多,亲水性比较强,在生胶中的浸润性、分散性不好,导致硫化胶的物理机械性能不好。而当处理剂用量较 多的时候,虽然白炭黑的浸润性、分散性好了,但是由于其表面的轻基太少,白炭黑之间和白炭黑与硅橡胶之间的氢键数量也减少了,硫化胶的物理机械性能反而又 下降了。 2.2处理助剂用量对硅橡胶性能的影响 根据文献报道,在对气相法白炭黑进行表面处理的时候,在处理剂六甲基二硅氮烷的基础上使用二甲基二乙氧基硅烷作为处理助剂, 能提高硫化胶的撕裂强度。我们考察了二甲基二乙氧基硅烷的使用对硫化胶性能的影响。 由表2可见,处理助剂的使用使硅橡胶的拉伸强度略有降低,但撕裂强度却有明显的升高,并在处理助剂的用量为10份时达到一个最大值。这是因为,一方面,随 着处理助剂用量的增加,处理助剂与白炭黑表面的轻基的反应增加,白炭黑表面轻基的量减少,生胶和白炭黑之间氢键的量减少,硫化胶的交联密度降低,撕裂强度 升高。另一方面,由于二甲基二乙氧基硅烷属于双官能基处理剂,与白炭黑表面的轻基反应,起到了扩链的作用,提高了硫化胶的撕裂强度。但处理助剂用量过多, 白炭黑表面轻基的量很少,生胶和白炭黑之间的氢键很少,硫化胶的强度较低,也会影响撕裂强度。综合各项性能,二甲基二乙氧基硅烷的最佳用量为5份。 2.3水用量对硅橡胶性能的影响 在用处理剂对白炭黑进行表面处理时,一般还要加入一定量的水。水在处理白炭黑表面时的作用可用下式表示:由 此可以解释,当水量不足的时候,六甲基二硅氮烷不能充分反应并连接到白炭黑的表面,使白炭黑的处理不完全,影响硫化胶的性能;而若水过量,又会使白炭黑的 表面轻基过多,也会对硫化胶的性能产生不良的影响。所以水的用量和处理剂的量有一定的比例关系。由表3可见,水的用量为2.5份时硫化胶的撕裂强度最 高,5份时硫化胶的拉伸强度最高。综合考虑,一般以水量与处理剂六甲基二硅氮烷用量1/5为宜。 3结论 a)采用25份六甲基二硅氮烷,5份二甲基二乙氧基硅烷,5份水作为混合处理剂对100份气相法白炭黑进行表面处理,所得白炭黑对加成型液体硅橡胶具有较 好的增强效果。 b)用20份己处理的白炭黑增强,可得到拉伸强度为4.9 MPa,撕裂强度为8.0 kN/m,扯断伸长率为155%的加成型液体乙烯基硅橡胶。 >> 专业知识推荐 真空断路器机械特性的探讨通过使用先进仪器对真空断路器机械特性进行测试分析,探讨了目前真空断路器机械特性参数存在的一些问题。1 引言真空断路器的主要特点在于利用真空作为触头间的绝缘与灭弧... 直流磁控溅射电源研制及输出特性研磁控溅射技术在薄膜制备领域广泛应用,电源是磁控溅射镀膜的关键设备之一。本文介绍了全桥逆变直流磁控溅射电源主电路和 控制电路的设计,该电源输出功率Zkw,采用Pl恒流控制,具有过流... >> 意见及建议 留言内容:请输入您的留言内容!您的Email: >> 最新新闻资讯 ·江铜与四川凉山州举行·严格禁止不具条件地区·俄计划明年或更早执行·俄铝重开位于牙买加的·豫电铝业一年节电64·中铝广西分公司200·有色金属十 二五规划草·阿联酋在建年产2万吨·中铝股份公司主要产品·上海物贸有色市场网现·中铝股份公司主要产品·上海小金属现货行情(·上海坤泰有色金属铜铝· 金川公司7月13日主·长江有色现货市场7月·上海基本金属现货行情·广东有色现货报价(南·美国铝业2010年第·今年上半年氧化铝公司·百色“千亿 铝”:煤电 >> 近期热点资讯 ·二氧化钛表面处理TM·2010年5月13日·2010年5月13日·2010年5月13日·化工离心泵有什么特点·水泵流量不足、功率过·CFL立式 泵不出水的·潜水电泵的检修与日常·混凝土泵液压系统发热·涡轮分子泵抽气系统的·泵阀泄露原因停转后的·常见钢材用途·各种钢管(材)重量计·氰化镀铜 故障及其处理·氰化镀铜故障及其处理·工程机械更换新液压泵·浅析泥浆泵工作原理和·工业用泵的选型·硫酸泵选型问题·齿轮油泵电机过热的原 >> 推荐企业会员 东莞科健真空镀钛 宝鸡利达新材料开 珠海市精通电子科 深圳市骅迪不锈钢 华晨真空科技有限 厦门创奇真空镀膜 >> 推荐产品 直流,直流脉冲,高真空硅脂,高真液体滤芯配件镀钛莱宝CTR91真纳米涂层 以上信息由企业自行提供,该企业负责信息内容的真实性、准确性和合法性,中国真空镀膜网对此不承担任何保证责任。
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