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《成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2582006年第十三屆中國(guó)有機(jī)硅學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集幾種填料對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響戚云霞，趙士貴。，姜偉峰(山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，濟(jì)南250061)摘要：研究了幾種不同型號(hào)的白炭黑、碳酸鈣和石英粉對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響，結(jié)果袁明白炭黑一3和納米碳酸鈣可有敖提高硫化腔的力學(xué)性能，另外兩種白炭黑和石英粉一2可以在一定程度上改善硅橡膠的力學(xué)性能；輕質(zhì)碳酸鈣和石英粉一1可旺作為增容填料。關(guān)鍵詞：填料，加成型硅橡腔，室溫硫化，力學(xué)性能加成型室溫硫化硅橡膠(RTV)固在硫化過程中
2、不產(chǎn)生副產(chǎn)物，收縮率極小。能深層硫化，易制得高純度、高透明性、高精密度等高檔產(chǎn)品o]。而由于聚有機(jī)硅氧烷分子間的作用力很小，生膠單獨(dú)硫化后其力學(xué)性能很差，無使用價(jià)值，為了提高其力學(xué)性能，必須用填料補(bǔ)強(qiáng)o]。本文分別選用幾種不同的白炭黑、碳酸鈣和石英粉作為RTV的補(bǔ)強(qiáng)填料，討論其對(duì)硅橡膠力學(xué)性能的影響。1實(shí)驗(yàn)1．1實(shí)驗(yàn)原料乙烯基硅油：青島大易；氫基硅油：四川晨光；氯鉑酸：天津化學(xué)試劑廠。1．2試樣制作分別將白炭黑和石英粉與一定量的八甲基環(huán)四硅氧烷在170℃和200℃攪拌、回流24h；碳酸鈣的表面處理為
3、120℃下烘4h。將A組分(由乙烯基硅油、硅氫加成催化劑、增強(qiáng)劑、表面活性劑、抑制劑按一定比例組成)和B組分(由乙烯基硅油、氫基硅油、增強(qiáng)劑、表面潤(rùn)濕劑按一定比例組成)等量混勻，室溫下在模具中壓平硫化。1．3性能測(cè)試用邵氏硬度H‘測(cè)量各樣片的硬度，在RGD一5型拉伸試驗(yàn)機(jī)上測(cè)量各樣片的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。2結(jié)果與討論2．1白炭黑對(duì)RTV力學(xué)性能的影響圖1為三種白炭黑用趕對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響。由圖可知，隨白炭黑用量增加，硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度都增加，而斷裂伸長(zhǎng)率先
4、增加后減小。即白炭黑用量適中，硅橡膠的力學(xué)性能顯著提高；用量過低，增強(qiáng)效果不明顯；用量過大，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度趨于定值甚至降低。這說明白炭黑作為硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)壤料，能增加硅橡膠對(duì)形變和破壞的抵抗能力，對(duì)硅橡膠有很好的補(bǔ)強(qiáng)作用。一方面，由于自炭黑粒子的小尺寸效應(yīng)和大的比表面積；另一方面，由于經(jīng)表面處理的白炭黑與聚硅氧烷分子產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，改善了界面狀況。隨著白炭黑用量的增加，它在整個(gè)膠料體系中形成比較完整的網(wǎng)絡(luò)，有效限制硅橡膠分子鏈的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生樸強(qiáng)效果。但白炭黑用量進(jìn)一步增加，其隔離作用會(huì)影響基
5、膠的化學(xué)交聯(lián)及分子鏈之間的相互作用，降低官能團(tuán)之間的反應(yīng)性，從而導(dǎo)致力學(xué)性能下降。由圖1還可以看出，自炭黑一3的補(bǔ)強(qiáng)效果最好，這主要是白炭黑一3所形成的團(tuán)聚最少，如圖2所示。白炭黑一1、2易形成聚集體，使得表面結(jié)合的有機(jī)基團(tuán)較步，與硅氧烷分子的結(jié)合較差，降低了硅橡膠的力學(xué)性能。聯(lián)系人：趙士貴，zhaoshigui@sdu．educn。2006年第十三屆中國(guó)有機(jī)硅學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集259白炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)I％a)白炭照的含量時(shí)艘度的影響◆白嵌黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％c)白炭黑的含量塒化撕裂度的影響白炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)／o％
6、h)白炭黑的含量對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響白炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％r1)白炭黑的含量對(duì)撕裂伸K率的影響圖1白炭黑對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響圖2白炭黑的TEM照片夕一一多而∥一．矽一．笙斟、世醋連靜避垂群氧如帖㈣坫如拍加M∽¨2602006年第十三屆中國(guó)有機(jī)硅學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集2．2碳酸鈣對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響表1輕質(zhì)碳酸鈣對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響2．3石英粉對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響表3石英粉一1對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響表4石英粉2對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性
7、表2納米碳酸鈣對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響表1、2分別為輕質(zhì)碳酸鈣、納米碳酸鈣用量對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響。由表1、2可知，隨碳酸鈣用量增加，硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度均增大，斷裂伸長(zhǎng)率減小。但在表1中，各性能指標(biāo)變化并不明顯，說明在該實(shí)驗(yàn)中，輕質(zhì)碳酸鈣作為常規(guī)填料，對(duì)硅橡膠的增強(qiáng)作用不明顯。表2中各性能指標(biāo)變化幅度很大，說明納米碳酸鈣對(duì)硅橡膠有顯著的補(bǔ)強(qiáng)作用，其補(bǔ)強(qiáng)效果與補(bǔ)強(qiáng)自炭黑填料相仿。納米碳酸鈣之所以具有良好的補(bǔ)強(qiáng)效果，關(guān)鍵在于比表面積大，使位于表面的原子數(shù)量占相當(dāng)
8、大的比例，從而提高了微粒的活性，且與橡膠分子的接觸面積增大，從而提高了碳酸鈣粒子與橡膠分子的有效結(jié)合，最終引起了宏觀性能的變化。同時(shí)，粒子通常有球狀、立方體狀等等向性狀態(tài)，也有針狀、板狀等非等向性狀態(tài)。當(dāng)碳酸鈣被粉碎至納米級(jí)時(shí)，其狀態(tài)是等向性的，等向性狀態(tài)對(duì)于硅橡膠具有較強(qiáng)的靜電吸附作用，這也有利于填料和橡膠之間的結(jié)臺(tái)。表3、4分別為石英粉一1(600目)、石英粉一2(1000目)對(duì)加成型室溫硫化硅橡膠力學(xué)性能的影響。由表3可知，由于600目石英粉粒徑大，比表面積小，
