白炭黑对RTV硅橡胶泡沫材料流变性能和力学性能的影响_陈美华
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白炭黑表面改性对NR/BR硫化胶性能的影响∙作者:曹奇崔蔚贾红兵文威刘卫东胡学清∙关键词:白炭黑,表面改性,偶联剂,表面活性剂,硫化胶,物理性能,老化∙概述:∙摘要:研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶性能的影响。
试验结果表明,不同表面改性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响程度大小顺序为:硅烷类偶联剂>钛酸酯类偶联剂>表面活性剂。
其中硅烷类偶联剂的改性效果优劣顺序为:KH 550>KH 846>KH 590>KH 560,带胺基和磷酸酯基团的偶联剂具有较好的抗老化作用;钛酸酯类偶联剂的改性效果优劣顺序为:NDZ-311w>NDZ-102>NDZ-201>NDZ-311>NDZ-401>NDZ-101;表面活性剂的改性效果优劣顺序为:ATAC>T-40>ABS。
∙内容:∙炭黑是橡胶制品的重要补强剂。
近年来,随着能源日益紧张,人们越来越重视无机填料对橡胶的补强效果,特别是白炭黑对橡胶的补强作用。
然而由于白炭黑的表面极性和亲水性较强,与烃类橡胶的相容性不如炭黑好,若在橡胶中大量填充,不仅降低了补强效果,而且胶料的定伸应力、压缩变形、生热、磨耗及加工工艺性能均不如炭黑填充胶料。
为了提高白炭黑与聚合物之间的相容性,增大界面间的相互作用活性,通常采用表面改性剂对白炭黑进行改性。
本工作系统地研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响。
1实验1.1 原材料NR,1号烟胶片,马来西亚产;BR,齐鲁石化公司产品;沉淀法白炭黑,南京橡胶厂提供。
偶联剂:γ-胺基丙基三乙氧基硅烷(KH 550)、γ-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(KH- 560)、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物(KH-846)、乙烯基三叔丁基过氧硅烷(KH -590)、异丙基十二烷基苯磺酰钛酸酯(NDZ-101)、异丙基(3-二辛基磷酸辛氧基钛酸酯)(NDZ-102)、异丙基三(丁基甲十焦磷酸酯钛酸酯)(NDZ-201)、双(二辛基磷酸酯)含氧乙酸钛酸酯(NDZ-311)、双(二辛基焦磷酸酯)含氧乙酸钛酸酯(NDZ-311w)、四异丙基双(二月桂亚磷酸酯)络钛酸酯(NDZ-401),南京曙光化工厂产品。
偶联剂Si69改性白炭黑对NR /SSBR并用胶性能的影响程 利,牟守勇,赵树高,张 萍3(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042) 摘要:试验研究偶联剂Si69用量和白炭黑改性方法对白炭黑填充NR/SSBR 并用胶性能的影响。
结果表明,当采用直接加入法改性白炭黑时,随着偶联剂Si69用量的增大,Payne 效应减弱,NR/SSBR 并用胶的t 10延长,t 90缩短,硫化胶的物理性能提高,偶联剂Si69用量以415份为宜。
与直接加入法改性白炭黑填充并用胶相比,预处理法改性白炭黑填充并用胶的Payne 效应减弱,拉伸强度和撕裂强度增大;高温静置处理法改性白炭黑填充并用胶的定伸应力、拉伸强度和损耗模量增大。
关键词:NR ;SSBR ;白炭黑;偶联剂;改性;动态力学性能 中图分类号:TQ330138+3/7;TQ332;TQ33311 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2009)0320149205 作者简介:程利(19822),男,山东淄博人,现在卡博特蓝星化工(江西)有限公司工作,硕士,主要从事高分子材料加工与改性的研究。
3通讯联系人 白炭黑作为重要的补强材料,在橡胶工业中的应用越来越广泛,特别是在溶聚丁苯橡胶(SS 2BR )中填充可以获得较佳的动态力学性能。
但由于白炭黑表面存在硅羟基,具有很强的亲水性,因此容易团聚。
为改善白炭黑与聚合物界面的结合作用,需对其进行表面改性,通常的做法是加入硅烷偶联剂。
目前使用最多的硅烷偶联剂是Si69[123]。
N R 属于不饱和的二烯类橡胶,其硫化胶不耐热氧老化,且硫化后期易产生严重的硫化返原现象,导致产品的动态力学性能急剧下降。
在NR 胶料中加入一定量的偶联剂Si69,可使硫化胶的交联密度处于动态常量状态,减少或消除硫化返原现象[4]。
因此偶联剂Si69在白炭黑填充的NR/SSBR 胶料中具有双重作用,其用量和使用方法对硫化胶的性能影响较大。
白炭黑补强硅橡胶机理白炭黑是一种常用的填料,可以用来补强硅橡胶材料。
它具有高比表面积、优异的增强效果和抗老化性能,因此被广泛应用于橡胶制品的生产中。
补强硅橡胶的机理主要包括物理机械作用和化学作用两个方面。
首先,白炭黑的高比表面积能够提供更多的接触面积,增加与硅橡胶的物理结合力。
其次,白炭黑的颗粒形状和尺寸能够增加硅橡胶的机械强度,提高其抗拉强度和耐磨性。
在物理机械作用方面,白炭黑填料与硅橡胶基体之间形成了一种物理上的键合关系。
白炭黑颗粒的高比表面积使其能够与硅橡胶分子链相互作用,形成一种物理上的吸附作用。
这种吸附作用能够增加硅橡胶的黏附能力和内聚力,使其具有更好的拉伸性能和耐磨性。
在化学作用方面,白炭黑填料还能与硅橡胶基体发生化学反应,增强其化学键合力。
白炭黑的表面含有许多活性基团,可以与硅橡胶中的官能团发生反应,形成化学键。
这种化学键能够提高硅橡胶的耐热性、耐油性和耐腐蚀性,使其在复杂的工作环境中具有更好的稳定性和耐用性。
除了物理机械作用和化学作用,白炭黑还能够通过改变硅橡胶的微观结构来提高其性能。
白炭黑填料的加入可以改变硅橡胶的晶粒尺寸和分布,使硅橡胶具有更细密的结构和更均匀的分布。
这种微观结构的改变能够提高硅橡胶的物理力学性能,使其具有更好的弹性和韧性。
总的来说,白炭黑补强硅橡胶的机理是通过物理机械作用、化学作用和微观结构调控三个方面来实现的。
白炭黑的高比表面积和颗粒形状能够增加硅橡胶的物理强度和黏附能力,而其表面的活性基团则能够与硅橡胶发生化学反应,增强其化学性能。
此外,白炭黑的加入还能够改变硅橡胶的微观结构,进一步提高其性能。
因此,白炭黑作为一种常用的填料,能够有效地补强硅橡胶材料,提高其综合性能,广泛应用于橡胶制品的生产中。
研究•开发2020, 34 (3): 39-42 SILICONE MATERIAL白炭黑处理工艺对加成型液体硅橡胶性能的影响李露,陈丽云,胡盛,郭昱见,赵方,徐旋,金政御(浙江新安化工集团股份有限公司,杭州311600)摘要:以六甲基二硅氮烷(HMDZ)为主处理剂、水为助处理剂,对气相法白炭黑进行表面处理,并将 改性白炭黑用于制备加成型液体硅橡胶。
研究了 HMDZ 的较佳用量,并在此基础上采用“两步法”替代 “一步法”,改进白炭黑的处理工艺。
探讨了前后添加的HMDZ 质量比对加成型液体娃橡肢性能的影响。
结 果表明,采用“一步法”制备补强基肢时,HMDZ 的较佳用量为白炭黑质量的25%; “两步法”工艺在前 后添加的HMDZ 质量比为7:3时,对白炭黑的表面处理效果优于“一步法”,此条件下制得的硅橡胶拉伸 强度为8.1 MPa 、拉断伸长率为405%、邵尔A 硬度为56度、回弹性为76%、撕裂强度39.98 kN/m ,透光 率为87.1%,雾度为7. 13%。
关键词:白炭黑,处理工艺,加成型液体硅橡J 中图分类号:TQ333.93文献标识码:A气相法白炭黑是液体硅橡胶常用的补强填 料,质轻、无定形、粒径小、比表面积大,通常 以聚集体形式存在。
白炭黑在制备过程中会残留 大量羟基,其中一些被包裹在聚集体内部,另一 些则位于聚集体外部。
被包裹在聚集体内部的羟 基对硅橡胶性能影响较小。
位于聚集体外部的羟 基活性很高,具有亲水性,且与液体硅橡胶的基 础聚合物浸润性不佳[1],在体系中的分散性很 差,对硅橡胶性能影响很大。
因此需要对白炭黑 进行表面处理,以改善其在硅橡胶中的分散性, 提高补强效果。
白炭黑的表面处理剂有多种类 型,如醇[2]、环硅氧烷[3]、硅烷偶联剂[4]等, 均可通过与白炭黑表面羟基反应达到改性目的。
六甲基二硅氮烷(HMDZ ) [5]因成本相对较低、 处理效果好而被广泛使用。
为了进一步提高对白 炭黑表面的处理效果,有学者研究了协同采用主 处理剂和助处理剂时,如六甲基二硅氮烷和硅烷 偶联剂[6_7],处理剂用量、处理温度、处理时 间等对白炭黑表面改性效果及改性白炭黑对硅橡 胶性能的影响。
液体硅橡胶泡沫材料研究进展刘芳1,2,余凤湄1*,罗世凯1,2,芦艾1(1.中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;2.西南科技大学材料学院,四川绵阳621900)摘要: 从液体硅橡胶泡沫材料的发泡方法、影响性能的主要因素、泡孔结构控制等方面概述了近年来液体硅橡胶泡沫材料的制备及性能研究进展,并指出了未来液体硅橡胶泡沫材料的研究重点。
关键词: 液体硅橡胶,泡沫,发泡,泡孔结构,加成,缩合中图分类号: T Q333.93 文献标识码: A文章编号: 1009 -4369 (2014)01 -0054 -05硅橡胶泡沫材料是新发展起来的一种柔性、多孔的高分子弹性体,是硅橡胶经发泡后制成的。
它将硅橡胶的特性与泡沫材料的特性结合于一体[1],作为阻尼、减振、隔音、隔热等高性能材料广泛应用于国防、航空航天以及交通运输、电子工业等领域。
根据商品形态,硅橡胶泡沫材料可分为热硫化硅橡胶泡沫材料和液体硅橡胶泡沫材料。
液体硅橡胶泡沫材料除具有一般硅橡胶泡沫材料优良的性能外,还具有介电常数小、加工工艺简单、适用于场外就地成型及异型材的制备等优点,不仅广泛用于电子电器元件及机械部件的灌封[2]、建筑墙壁中配管及导线贯穿孔的灌封或填充,也可用作包装材料、汽车部件及各种密封材料等,是弹性体泡沫材料领域的研究热点之一。
1液体硅橡胶的分类液体硅橡胶根据交联反应机理可分为缩合型和加成型。
缩合型液体硅橡胶的基胶主要是各种摩尔质量的羟基封端聚二甲基硅氧烷,其交联是通过末端的羟基与交联剂的官能团之间的缩合反应实现的。
根据缩合反应释放出的副产物,缩合型液体硅橡胶又可分为脱酸型、脱醇型、脱丙酮型、脱酮肟型、脱氢型等。
缩合型液体硅橡胶的基胶除羟基封端的聚二甲基硅氧烷外,还可以用B( C6F5)3的作用下发生P i ers-Rubins z t aj i n 缩合反应而实现交联[3]。
M.Ram li等人则是以三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷为基胶、三氟甲磺酸为催化剂,通过甲氧基之间的缩合反应获得具有三维交联网络的硅橡胶[4]。
白炭黑的性能对橡胶的性能的影响白炭黑由于粒径小而分L面积较大,加之其表面活性较强(表面的-OH 基能与橡胶分子双键发生化学结合生成凝胶),具有很好的补强作用。
白炭黑对橡胶性能的影响如下所述:(1)对混炼的影响白炭黑粒子小,活性较大,具亲水性,因此混炼时不易分散均匀,而且在多量混合时,还容易生成大量凝胶,使胶料硬化,生热多。
所以在混炼时,应将白炭黑分批少量地加入,以减轻生热性,并获得较好的分散效果。
适当提高混炼温度,有助于白炭黑的分散。
因为温度高时能除掉一部分白炭黑表面吸附的水分,降低了粒子间的凝集力(吸附的水分和白炭黑表面上的-OH基之间形成氢键,使粒子间凝集子增加),而使分散性提高。
(2)对胶料门尼粘度的影响胶料门尼粘度随着白炭黑填充量的增加而提高。
胶料门尼粘度提高的原因,是由于白炭黑与雄胶结合生成了凝胶,阻确了橡胶分子及其链段活动性的结果。
由于胶料门尼粘度增大,使粘着性锐减,故在实际应用中,需多加软化剂。
(3)对胶料硫化的影响白炭黑对硫化作用的影响主要视其比表面积的pH值而定。
白炭黑粒子较小,比表面积较大,其表面上的-OH基对促进剂有较强的吸附作用,因此有明显的迟延硫化作用。
所以在填充白炭黑的胶料中促进剂的用量应适当提高。
为减弱白炭黑对促进剂等的吸附,可加入能与-OH 基优先产生吸附的物质,如二甘醇、三乙醇胺、聚乙烯醇等。
白炭黑表面呈酸性时,酸性本身也有迟延硫化作用。
(4)对硫化胶性能的影响白炭黑对硫化胶的补强效能随其粒子大小和表面所含-OH基的数量和性质而定。
粒子越小,补强效果越大,在粒子大小一定时,表面含结合-OH基多,补强作用也越好。
含有白炭黑的硫化胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度,生热少,耐热性和电绝缘性好,但永久变形较大。
白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强效果,尤其对硅橡胶补强使用更佳。
在硅橡胶中加人气相法白炭黑后,可使其拉伸强度提高约十倍。
近年来,将白炭黑用于胎面代替部分炭黑(加入5~10份沉淀法白炭黑代替部分炭黑)能改善NR/SBR、NR/BR并用载重胎面的撕裂强度,减少崩花、掉块。
特种气相法白炭黑在天然橡胶中的应用研究陈平,晏美娟,黄自华(株洲时代新材料科技股份有限公司, 湖南 株洲 412007)摘要摘要::本文研究了一种新型易分散、低活性的白炭黑在天然橡胶中的应用情况,并按照试验配方研究了对天然橡胶常规性能、撕裂强度、压缩永久变形、曲挠疲劳、脆性温度及回弹性能的影响规律,得出了在天然橡胶中加入特种气相法白炭黑的最佳用量。
研究还发现特种气相法白炭黑可以显著提高天然橡胶的疲劳寿命高达50%,这对一些对疲劳寿命有很高要求的橡胶制品如减震件是很有意义的。
关键词关键词::特种气相法白炭黑1. 概述概述气相法白炭黑是利用卤硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种无定形二氧化硅产品,其原生粒径在7~40 nrn 之间,比表面积一般大于100 m 2/g ,SO 2含量不小于99.8%,是一种极其重要的无机纳米粉体材料;由于具有优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、塑料、电子、涂料、胶粘剂和密封剂等领域得到广泛的应用。
自1941年德国Degussa 公司成功开发出气相法白炭黑的生产技术以来,目前全球的气相法白炭黑总产量已超过150 kt /a ;而且生产高度集中,主要由德国Degussa 、Wacker ,美国Cabot 及日本Tokuyama 等少数几家公司控制着全球市场[1]。
气相法白炭黑在硅橡胶中的用量非常大,尤其是在热硫化硅橡胶中,其添加量可达40% ~50%。
虽然沉淀法白炭黑也可作为硅橡胶的补强填料使用,但由于吸水性和杂质含量较高,导致用其填充的硅橡胶的电性能、耐热性等不如用气相法白炭黑填充的硅橡胶;因此,气相法白炭黑在该应用领域中占据着主导地位[1]。
经论文检索,有关气相法白炭黑在天然橡胶中的应用研究较少,考虑原因是,一方面,作者简介:陈平(1974-),男,甘肃庆阳人,毕业于青岛科技大学橡胶工程专业,北京化工大学在读工程硕士,工程师,现从事减振橡胶产品的配方设计工作。
气相法白炭黑本身制造成本较高,价格较贵,限制了其在天然橡胶中的应用;另一方面,气相法白炭黑因其结构较高,粒径较小,气相法白炭黑表面含有大量的羟基,表面极性和亲水性较强,与烃类橡胶分子的相容性不如炭黑 好,在橡胶中填充时分散不佳,会影响补强效果,并使加工性能变差[2]。
白炭黑对硅橡胶耐热性能的影响郑俊萍 苏正涛 潘大海 蔡宝连(天津大学材料系 300072)摘要 考察了白炭黑种类、用量以及表面处理对高温硫化硅橡胶耐热性能的影响。
结果表明,气相法白炭黑会降低耐热性能,而经过表面处理后,可以在一定程度上改善耐热性能。
白炭黑影响硅橡胶耐热性能的主要原因是表面存在活性硅羟基。
关键词 硅橡胶,白炭黑,耐热性能 硅橡胶是一种直链的高相对分子质量有机硅氧烷,分子链非常柔顺,链间相互作用力较弱。
因此,未填充的硅橡胶硫化胶的强度极低,无使用价值,必须进行补强才能应用。
微粒白炭黑是硅橡胶常用的补强剂,特别是其中的气相法白炭黑,可以使硫化胶强度大大提高。
在硅橡胶高强度化方面人们做了很多研究工作[1~4]。
而补强剂的加入又会对硅橡胶的耐热性能造成不利影响。
本文研究了白炭黑种类、用量以及表面处理对硅橡胶硫化胶耐热性能的影响。
1 实验111 主要原材料甲基乙烯基硅橡胶(11022),晨光化工研究院产品;气相法白炭黑,沈阳化工厂产气相法4#白炭黑;白炭黑气溶胶,天津化工研究院产品;结构控制剂和抗撕裂剂,济南石化四厂产品;硫化剂,上海化学试剂经销站销售产品;耐热添加剂,自制。
112 白炭黑的表面处理将白炭黑置于自制的热密封旋转处理器中,加入一定比例的硅氮烷,于室温下旋转处理1~2h,升温,继续处理数小时,冷却后取 作者简介 郑俊萍,女,28岁。
讲师。
从事高分子材料专业教学和研究工作。
已在《合成橡胶工业》等刊物上发表论文3篇。
出,干燥备用。
113 硫化胶片的制备按照一般高温硫化硅橡胶胶片制备方法进行。
胶料配方:硅橡胶(11022) 100;结构控制剂 8;抗撕裂剂 215;硫化剂 018;耐热添加剂 5;气相法白炭黑 变量。
硫化条件:一段 160℃×10m in;二段 200℃×4 h。
114 性能测试按照GB T528—92,GB T531—92测试物理性能;按照GB3512—89测试热老化性能。
技术交流改性纳米白炭黑增韧ENR/PLA TPV 的初步研究姜刚,陈玉坤,丁剑平(华南理工大学 材料科学与工程学院,广东 广州 510641)摘 要:本文主要研究改性纳米白炭黑对聚乳酸(P L A)/环氧化天然橡胶(E N R)热塑性硫化胶(T P V)的增韧效果。
首先选用硅烷偶联剂K H550对白炭黑进行改性,研究不同含量的改性白炭黑对ENR力学性能影响,结果表明,随着KH550用量的增加,ENR硫化胶的拉伸强度和撕裂强度不断提高至趋于稳定;当使用5份改性白炭黑时,与空白样相比,硫化胶的拉伸强度提高24%以及撕裂强度提高35%,改性效率达到最大;进一步将混炼胶与P L A熔融共混后进行动态硫化,发现纳米白炭黑改性后,T P V的拉伸强度略微提高,冲击强度提高43%,实现了刚韧均衡的PLA/ENR TPV的设计和制备,并通过SEM形貌分析对改性纳米粒子增韧TPV机理进行了初步探索。
关键词:纳米白炭黑;硅烷偶联剂;PLA /ENR TPV;增韧Abstract: In order to study the toughening effect of modified nano-s i l i c a o n p o l y l a c t i c a c i d(P L A)/e p o x i d i z e d n a t u r a l r u b b e r (E N R) thermoplasticvulcanizate (TPV). Firstly, the silane coupling agent KH550 was used tomodify the nano-silica, the effect on the mechanical properties of vulcanizatewith various modified nano-silica content was studied, the results indicatethat with the increasing amount of KH550, the tensile strength and tearstrength of ENR vulcanizate continue to rise to stabilize;when using 5phrmodified nano-silica, compared with the blank sample, the tensile strengthand tear strength of the vulcanizate are increased by 24% and 35% to themaximum, respectively. Then the compound was melt-blended with PLA fordynamic vulcanization. After the modification of nano-silica, it was found thatthe tensile strength of TPV was slightly enhanced and the impact strengthwas increased by 43%. The design and preparation of PLA/ ENR TPV withbalanced stiffness-toughness were realized, we conducteda preliminarydiscussion on the mechanism of toughened TPV by modifiednanoparticlesthrough SEM morphology analysis.Keyword: nano-silica;silane coupling agent,;PLA /ENR TPV;toughening纳米白炭黑对橡胶有着优异的补强效果,但极易团聚,这将限制纳米粒子的优势发挥[1]。
⽩炭⿊对胶料⼯艺性能和硫化胶性能的影响⼀、⽩炭⿊对胶料⼯艺性能的影响(1)胶料的混炼与分散⽩炭⿊由于⽐表⾯积很⼤,总趋向于⼆次聚集,加之在空⽓中极易吸收⽔分,致使羟基间易产⽣很强的氢键缔合,进⼀步提⾼了颗粒间的凝聚⼒,所以⽩炭⿊的混炼与分散要⽐炭⿊困难得多,⽽且在多量配合时,还容易⽣成凝胶,使胶料硬化,混炼时⽣热⼤。
为获得良好的分散,就要求初始混炼时,保持尽可能⾼的剪切⼒,以便使⽩炭⿊的这些聚集体粒⼦尽可能被破坏,⽽⼜不致使橡胶分⼦链发⽣过多的机械降解。
为此,⽩炭⿊应分批少量加⼊,以降低⽣热。
适当提⾼混炼温度,有利于除掉⼀部分⽩炭⿊表⾯吸附⽔分,降低粒⼦间的凝聚⼒,有助于⽩炭⿊在胶料中的分散。
(2)⽩炭⿊补强硅橡胶混炼胶中的结构控制;⽩炭⿊,特别是⽓相法⽩炭⿊是硅橡胶最好的补强剂,但有⼀个使混炼胶硬化的问题,⼀般称为“结构化效应”。
其结构化随胶料停放时间延长⽽增加,甚⾄严重到⽆法返炼、报废的程度。
对此有两种解释,⼀种认为是硅橡胶端基与⽩炭⿊表⾯羟基缩合;另⼀⽅⾯认为硅橡胶硅氧链节与⽩炭⿊表⾯羟基形成氢键。
防⽌结构化有两个途径,其⼀是混炼时加⼊某些可以与⽩炭⿊表⾯羟基发⽣反应的物质,如羟基硅油、⼆苯基硅⼆醇、硅氮烷等。
当使⽤⼆苯基硅⼆醇时,混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。
这样就可以防⽌⽩炭⿊填充硅橡胶的结构化。
另⼀途径是预先将⽩炭⿊表⾯改性,先去掉部分表⾯羟基,从根本上消除结构化。
(3)胶料的门尼粘度⽩炭⿊⽣成凝胶的能⼒与炭⿊不相上下,因此在混炼⽩炭⿊时,胶料的门尼粘度提⾼,以致于恶化了加⼯性能,故在含⽩炭⿊的胶料配⽅中软化剂的选择和⽤量很重要。
在IIR中往往加⼊⽯蜡烃类、环烷烃类和芳⾹烃类,⽤量视⽩炭⿊⽤量多少及门尼粘度⼤⼩⽽异,⼀般可达15-30%。
在NR中,以植物性软化剂如松⾹油、妥尔油等软化效果最好,合成的软化剂效果不⼤,矿物油的软化效果最低。
(4)胶料的硫化速度⽩炭⿊粒⼦表⾯有⼤量的微孔,对硫化促进剂有较强的吸附作⽤,因此明显地迟延硫化。
白炭黑在胶粘剂中的作用
《白炭黑在胶粘剂中的作用》
白炭黑是一种常见的填充剂,在胶粘剂中具有重要的作用。
它是一种非晶态固体,主要由二氧化硅组成,呈白色,具有较大的比表面积和吸附性能。
在胶粘剂中添加白炭黑可以改善胶粘剂的性能,并提高其粘接力和耐磨性。
首先,白炭黑可以增加胶粘剂的粘接力。
由于白炭黑的表面积大,与胶粘剂中的基础材料充分接触,因此可以增加粘合剂和被粘材料之间的接触面积,从而增强粘接力。
同时,白炭黑可以填充胶粘剂中的空隙,减少气泡和孔洞的形成,提高胶粘剂的密实性,进一步增强胶粘剂的粘接力。
其次,白炭黑还可以提高胶粘剂的耐磨性。
胶粘剂在使用过程中往往会受到外力的摩擦和磨损,容易造成粘接层的破坏。
而添加适量的白炭黑可以增加胶粘剂的硬度和耐磨性,使其更加抗磨损。
白炭黑的细小颗粒可以填充胶粘剂中的微观缺陷,强化胶粘剂的结构,减少胶层的剥离和磨损。
此外,白炭黑还可以改善胶粘剂的流变性能。
胶粘剂的流变性能决定了其在涂布和施工过程中的工艺性能。
添加适量的白炭黑可以改变胶粘剂的流变行为,使其具有适当的黏稠度和流动性,便于涂布和修补。
白炭黑的高吸附性能可以吸附胶粘剂分子之间的链状结构,增加粘度和粘合力,从而改善胶粘剂在不同工艺条件下的流变性能。
综上所述,白炭黑在胶粘剂中起到了重要的作用。
它不仅可以增加胶粘剂的粘接力和耐磨性,还可以改善胶粘剂的流变性能,提高胶粘剂的工艺性能。
因此,在胶粘剂的配方设计中合理添加白炭黑是一种常见的策略,有助于提高胶粘剂的性能和品质。
气相白炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响硅橡胶具有优良的耐高温、低温性能、优良的电气性能、透气性、导热性和脱模性能,广泛应用于电子电气工业、汽车工业、办公设备、生物医疗、家居用品等领域。
标签:氟橡胶;硅橡胶;气相白炭黑;共混;物理机械性能气相白炭黑用于增强氟橡胶/硅橡胶的混合。
研究了气相白炭黑的用量和比表面积对氟橡胶/硅橡胶共混物的力学性能、耐热性、耐老化性和耐油性的影响。
1 实验1.1 原材料甲基乙烯基硅橡胶,PS02型,深圳市森13有机硅材料有限公司,氟橡胶,F2463型,乙烯三乙氧基硅烷(KH i51牌号),南京能德化工有限公司生产。
1.2 实验设备和仪器广东湛江机械厂xk160型:橡胶硫化机,C3型,北京瑞达紫辰仪器有限公司XLB-D型,浙江湖州鸿图机械有限公司万能材料试验机,Haak e扭力流变仪,德国rm oE 1ectron。
1.3 试樣制备①氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷的制备。
氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷配方:氟橡胶1O0部分:乙烯基三乙氧基硅烷5部分,DCP0.5份。
将氟橡胶、乙烯基三乙氧基硅烷和DCP均匀地混合在混合机上,加入到tlaake流变仪中,在150℃的温度下混合,转速为80rpm,混合时间为30分钟。
索氏提取的混合橡胶,48h,温度80℃,无水乙醇提取液,提取产品真空干燥后,氟橡胶和乙烯基三乙氧基硅烷接枝(FKM-g-KH151)。
烯基的双键断裂,产生了新的自由基的两个新的自由基反应,最终产生了氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷;②准备混匀胶,将混匀机辊距调整为2mm,加入硅橡胶和辊。
加入气相白炭黑和羟基硅油。
喂料完毕后,调整辊距在LMM以下。
调整辊距离低于LMM,薄通过氟橡胶,滚,加酸吸收剂,调整辊帮派E1毫米的混合器,使三角袋和卷5次,滚,逐渐加入硅橡胶粘合剂搅拌氟橡胶混合胶水,混合均匀,然后加入硫化剂,薄通过5次,推出,等待使用;③硫化物样品的制备。
在165℃的固化温度下,电热油压力板式硫化机对硫化试件和压缩永久变形试样进行了硫化。
气相法白炭黑表面改性及对发泡硅橡胶的性能影响摘要:硅橡胶是由硅氧键(Si—O)交替组成其主链,有机基团(如甲基、乙基、乙烯基、苯基和三氟丙基等)组成其侧基的一种线型聚有机硅氧烷。
室温硫化硅橡胶因具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性、耐化学品、高透气性及生理惰性,在航空、宇航、电气电子、化工仪表、汽车、机械、医疗卫生和日常生活等领域得到了广泛的应用。
关键词:气相法白炭黑表面改性;发泡硅橡胶;性能影响;为提高发泡硅橡胶的力学性能(特别是抗撕裂强度),通常采用加入气相法白炭黑对其进行增强改性,但白炭黑(SiO2)由于制备方法的特殊性,导致填料粒子表面存在大量的活性基团,这些填料粒子间靠化学和物理的分子间力连接成链状的一次聚集体,聚集体之间依靠氢键、范德华力等微弱的分子间力,易相互作用结合成二次团聚体。
一、气相法白炭黑的性质1.气相法白炭黑的结构。
气相法白炭黑是卤硅烷在氢氧焰中高温水解得到的无定形二氧化硅产品。
有机卤硅烷在高温下水解缩合后生成粒径为7~ 40 nm 的原生二氧化硅粒子; 随着粒子逐渐远离火焰, 其温度也逐渐降低, 粒子之间相互碰撞、粘附和熔结, 形成聚集体, 二氧化硅聚集体的形状很不规则, 主要为支链形; 而聚集体又因氢键和范德华力的吸引而相互连在一起, 形成二氧化硅附聚体。
附聚体不稳定, 受力后容易分开, 作用力消除后又容易再次附聚; 而聚集体是稳定的, 一般不会被破坏。
2.气相法白炭黑的表面性质。
气相法白炭黑的原生粒径因聚集而难于表征, 通常以其比表面积作宏观表示; 目前通常以比表面积来划分产品的牌号, 不同牌号的产品之间平均粒径和比表面积相差很大, 气相法白炭黑的比表面积一般在100~400 m2/ g 之间, 平均粒径为7~ 40 nm。
由于气相法白炭黑是由卤硅烷水解生成的; 所以, 有许多硅羟基( Si OH) 残留在二氧化硅表面或者聚集体内部, 残留在聚集体内部的硅羟基需在较高温度下才能去除, 也难于检测, 但它们对产品的性能影响不大; 残留在表面的硅羟基活性比较高, 对产品性能的影响很大。