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新闻动态 > 行业动态 > 硅橡胶硫化体系

  • 硅橡胶硫化体系

    硅橡胶硫化体系
    硅橡胶是主链由硅原子和氧原子交替组成的、侧链为甲基或乙烯基的低不饱和度线型聚硅氧烷弹性体。按硫化机理，它可分为三大类型：自由基交联型硫化硅橡胶、缩聚反应型室温硫化硅橡胶、加成反应型低温硫化硅橡胶。
    （1）热硫化硅橡胶硫化体系
    热硫化硅橡胶可分为有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物和高能射线等方法硫化。其中最常用的是有机过氧化物硫化体系。因为有机过氧化物在室温下一般较稳定，在较高的硫化温度下（150℃以上）能迅速分解，产生硫化作用。在有机过氧化物引发下，橡胶有机侧链基产生硫化反应，形成C-C键交联。侧链基如乙烯基含量越多，越容易硫化，交联程度也越高。
    硅橡胶用有机过氧化物可分为两大类：即通用型和专用型。前者活性较大，能硫化各种硅橡胶，后者活性较低，仅能硫化含乙烯基硅橡胶。
    硫化剂BP的硫化速度快，常用于模压制品和连续硫化制品，不宜用厚壁制品。DCBP分解温度低，分解时只产生低蒸气压产物，特别适用于压出制品的热空气连续硫化，胶料存放时间短，易焦烧。硫化剂BP和DCBP易爆，常用硅油等制品膏状分散体（一般含量50%），以利于安全操作和分散。
    硫化剂DTBP易挥发（沸点110℃），宜以分子筛吸附功用，它不会与空气或炭黑起反应，可适用于导电橡胶和模压困难的制品。
    硫化剂DBPMH在硫化温度下挥发性很大，可缩短二段硫化时间。
    硫化剂DCP属乙烯基专用型，分解物挥发性较低，适用于外压小的硫化条件。
    硫化剂TBPB适用于海绵制品。
    各种过氧化物在硅橡胶中140℃下分解时间。

    室温硫化硅橡胶分子主链两端含有羟基或乙酰氧基等活性官能团。在一定条件下，这些官能团发生缩合反应，形成交联结构。按硫化机理，可分为单组分室温硫化硅橡胶和双组分室温硫化硅橡胶两种。

    a.单组分室温硫化硅橡胶硫化体系  带端羟基硅橡胶可以采用含易水解基团硅烷作为交联剂，在缩合催化剂存在条件下，产生缩合反应，形成Si—O键交联。

    硅橡胶缩合反应流程图。

    单组分体系用交联剂类型和特性。

    单组分体系的硫化速度除受交联剂类型影响外，空气湿度和环境温度的影响十分重要。

    单组分体系的硫化从空气接触的表层开始，逐步向深层进行。通常硫化层厚度在1cm以内。为加速硫化，制备厚层制品，可加入氧化镁或分层施工。

    b.双组分室温硫化硅橡胶硫化体系  本体系由交联剂和催化剂组成。在催化剂存在下，硅橡胶的端羟基与交联剂的官能基发生缩合反应，形成硅—氧键交联。

    常用交联剂有正硅酸乙酯（丙酯）、钛酸正丁酯、甲基三乙氧基硅烷或它们的部分水解缩合物。常用交联催化剂有金属有机酸盐类，如二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、辛酸锡、异辛酸亚锡和辛酸铅等，其硫化过程（165~166页）。

    制备胶料时，通常将部分生胶、交联剂与填料混合为一组分，而将余生胶、填充剂与催化剂混合成另一组份，使用时将两个组分按计算规定混合，故称双组份室温硫化硅橡胶。

    交联剂用量一般为2~10份；催化剂用量为0.1~5份。硫化体系配方举例：室温硫化硅橡胶100份，二丁基二月桂酸锡0.4份；正硅酸乙酯3.0份。

    双组分体系硫化速度主要决定于催化剂类型和用量，同时也受空气温度和环境温度的影响。此外胺类促进剂也可作助催化剂，以加速其硫化。

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