第７期 贾振梅等．耐油室温硫化硅橡胶的制备与性能研究 ４２３
耐油室温硫化硅橡胶的制备与性能研究
贾振梅，陈双俊，金宇，张军 （南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京 ２１０００９）
摘要：制备耐油室温硫化（ＲＴＶ）硅橡胶，并对其性能进行研究。耐油ＲＴＶ硅橡胶优化制备条件为：端乙烯基硅 油（粘度为１．５ Ｐａ・ｓ）／支链型乙烯基硅油（粘度为４．８ Ｐａ・ｓ）用量比ｌｏｏ／２ｏ，含氢硅油（氢质量分数为０．０１）／乙烯 基摩尔比２，白炭黑／云母用量比 １ ５／１５。采用该条件制备的ＲＴＶ硅橡胶物理性能和耐油性能良好。 关键词：室温硫化硅橡胶；自炭黑；云母；耐油性能 中图分类号：ＴＱ３３３．９３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—８９０Ｘ（２０１２）０７－０４２３—０５
硅橡胶具有卓越的化学稳定性、耐高低温性、 耐候性，优良的介电性能以及生理惰性，因此被广 泛用于航空航天＿１ ］、汽车工业、电子产品及其他
工业生产中。室温硫化（ＲＴＶ）硅橡胶由于硫化 过程无副产物、能够深层硫化、线性收缩率低等特 性而得到更广泛的研究与应用［３］。硅橡胶制品在
使用过程中，油类能够渗透到橡胶内部，使硅橡胶 网络结构发生变化，从而导致硅橡胶的强度和其
他性能降低，因此在很多应用场合需采用耐油性 能优异的硅橡胶材料。硅橡胶的耐油性能主要取
决于硅橡胶与油类的相容性，相容性差的体系耐
油性能好。除了选择耐油性能较好的基胶外，提 高硅橡胶的交联密度也能够提高硫化胶抗油类溶
胀的能力 Ｊ。
本工作通过对基胶、硫化剂和补强填料等的 优化选择制备耐油ＲＴＶ硅橡胶，并对其性能进 行研究。
１ 实验 １．１主要原材料
端乙烯基硅油，粘度分别为１．５，４．０和７．０
Ｐａ・Ｓ，乙烯基质量分数分别为０．００５ ２，０．００３ ８ 和０．００２ ５；支链型乙烯基硅油，粘度为４．８
Ｐａ・ｓ，乙烯基质量分数为０．００１ ８；含氢硅油，氢
作者简介：贾振梅（１９８２一），女，江苏徐州人，南京工业大学 在读硕士研究生，主要从事有机硅材料的研究。 ＊通信联系人 质量分数分别为０．００５ ６，０．０１和０。０１５，山东大 易化工有限公司产品。铂催化剂，自制。沉淀法
研究・开发 哺讯｜ｌ材料，２０１２，２６（５）：３２４～３２７
ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ
室温硫化聚苯乙烯接枝改性硅橡胶的研究
张晓艳，孙全吉 ，吴 娜，王恒芝，范召东
（北京航空材料研究院，北京１０００９５）
摘要：以端羟基聚苯乙烯接枝改性聚二甲基硅氧烷（ＰＳ—ＰＤＭＳ）为基胶，加入气相法白炭黑、正硅 酸乙酯和二月桂酸二丁基锡，配成脱醇型双组分室温硫化聚苯乙烯接枝改性硅橡胶。研究了ＰＳ—ＰＤＭＳ的 结构、力学性能和耐高温性能。 Ｓｉ ＮＭＲ和 Ｈ ＮＭＲ分析证实。ＰＳ—ＰＤＭＳ的结构是以交替排列的Ｓｉ—Ｏ键 为主链、侧链为部分甲基被聚苯乙烯取代的接枝共聚物。相比甲基硅橡胶，ＰＳ—ＰＤＭＳ硫化胶的力学性能
显著提高，耐热性大幅下降。未补强ＰＳ—ＰＤＭＳ硫化胶的拉伸强度在２ ＭＰａ以上，拉断伸长率在１２０％以 上；气相法白炭黑用量在３０份时，ＰＳ—ＰＤＭＳ硫化胶的拉伸强度在５ ＭＰａ以上；ＰＳ—ＰＤＭＳ硫化胶在热质 量损失率为５％和２０％时的温度分别比甲基硅橡胶低６Ｏ℃和１１８ｏＣ。
关键词：聚苯乙烯，硅橡胶，室温硫化，接枝，改性 中图分类号：ＴＱ３３３．９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—４３６９（２０１２）０５—０３２４—０４
聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）是一种半有机和
半无机的高分子材料。由于ｓｉ一０键的键能高、
键角大，所以具有较低的玻璃化转变温度
（一１２３ ｏＣ）、良好的耐低温性、链柔顺性、热稳
定性、抗紫外光和耐候性等；但其内聚力低、机
械强度低，限制了其应用范围。
聚苯乙烯（ＰＳ）在室温下处于玻璃态，具
有较好的机械强度，广泛应用于电子、电器、仪
器、仪表、包装、建筑及日常生活等方面；但聚
苯乙烯一般非常脆，易裂、易燃，且能溶于多种
溶剂，使其应用领域受到一定限制。
提高ＰＤＭＳ力学性能的方法主要有共混改
性＿ｌ 和共聚 改性，有效方法是共聚改性。
一是合成嵌段共聚物，使ＰＤＭＳ软段连在ＰＳ硬
硅胶混炼胶质量问题及解决方案
1、影响硫化橡胶回弹性和硫化速度的因素及解决方案：
我个人觉得影响胶料回弹性和硫化速度的因素和解决方案可以从以下几个方面进行：
①胶料内乙烯基含量不够或生胶本身乙烯基含量分布不均匀，使胶料在硫化时没有达到正硫点，硫化速度偏长，硫化不充分，导致胶料弹性不好。可以通过提高胶料内整体的乙烯基含量，并在配方当中加入适量的含氢硅油，减少填料的用量提高含胶料量来解决回弹性差和硫化速度偏慢的情况；也可以采用不同型号乙烯基含量的生胶，配合少量的高乙烯基生胶进行使用，控制胶料的扯断永久变形，配方当中要找到一个最佳平衡点，在避免出现胶料发脆的情况，来达到改善胶料弹性的目的。
②胶料本身偏酸性，也是导致胶料回弹性不好和硫化速度偏慢的重要因素。由于白炭黑本身偏酸性，加上加入的结构控制剂多是偏酸性，使其胶料偏酸性，偏酸性的胶料对硫化有延迟作用，同时耐高温性能也会下降。可以通过加入适当的弱碱性物质来改善胶料的酸性含量，一般胶料的PH值在中性或偏弱碱性范围对改善弹性和硫化速度有好处。
③其他方面：胶料内增塑剂或结构控制剂加入过多，导致的胶料回弹性不好和硫化速度偏慢；胶料内增塑剂或结构控制剂加入过多，对胶料有延迟硫化作用，从而导致胶料回弹性变差和硫化速度偏慢，可以选用分子量分布较窄和带有一定挥发分的生胶，改善胶料的脱模，从而减少增塑剂的用量；用烷氧基硅烷对白炭黑表面进行处理的，配合羟基硅油进行使用，采用两步法让白炭黑分子和生胶分子有一定的结合反应时间，工艺上可以采取养生，来减少结构控制剂的用量，达到改善胶料回弹性和硫化速度的目的。
同时每种型号的胶料建立一个标准的硫化曲线，也是控制好混炼胶生产品质稳定的一种手段。
2、挤出胶产生气泡的原因和解决方案：
产生的原因：由于硅橡胶的透水性较大，特别是沉淀法白炭黑所做的混炼胶，随着空气中的相对湿度增大，混炼胶中水分含量也线性增大。当水分太多时，硅橡胶由透明变为不透明，特别到了冬季由于环境温度较低，胶料表面的水分释放时间很慢或根本释放不掉，导致挤出制品表面易气泡。一般沉淀法白炭黑，由于自身的含水量过高不适宜做挤出成型用的硅橡胶填料。
单组份室温硫化硅橡胶技术简介
1、项目意义
当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。太阳能作为一种可再生的新能源，越来越引起人们的关注。中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。
中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。2009年中国太阳能电池/模组制造商的产能较2008年倍增，达到8,000MW，电池产量超过4,000MW。
2009年可谓是太阳能产业在中国高速发展的时期，国家的补贴扶持政策陆续推出。3月，财政部、住房和城乡建设部印发《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，确定对光电建筑2009年的补助标准为20元/瓦。7月，财政部、科技部、国家能源局发出《关于实施金太阳示范工程的通知》，提出对光伏并网项目和无电地区离网光伏发电项目分别给予50%及70%的财政补贴。11月，财政部、科技部、国家能源局下发了《关于做好“金太阳”示范工程实施工作的通知》，要求加快实施“金太阳”示范工程。随着这些政策的陆续出台，中国光伏产业将进入第二个阶段。中国科学院党组已正式批准启动实施太阳能行动计划，该计划以2050年前后太阳能作为重要能源为远景目标，并确定了2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标，太阳能产业在中国市场发展前景广阔。
硅酮密封胶是室温硫化硅橡胶（RTV）的一种，是一种新型的有机硅弹性体。HT-8258是本公司研究开发的单组份、中性固化、专为光伏组件铝边框和接线盒粘接要求而设计开发的硅酮密封胶。该产品除了具有普通硅酮密封胶耐候性、耐高低温性、粘结性好的优点外，还具有优异的固化性能和耐黄变性能，阻燃等级达到UL94-HB级。密封胶在室温下吸收空气中的微量水份，固化成弹性体，形成有效的粘结密封效果。主要应用于太阳电池组件的铝边框和背面接线盒的专用粘结密封，作用是防止空气中的水和氧气进入太阳电池组件中，防止组件中的硅电池片被氧化，导致硅电池片转换率降低。
