硅橡胶配方原材料以及硫化工艺

硅橡胶常用硫化剂 硫 化 剂 结 构 式 简 称 用量，份 硫化温度℃ 用 途 过氧化苯甲酰 硫化剂BP 4～6① 0.5～2② 110～135 通用型、模压、蒸汽连续硫化、粘合

2，4-二氯过氧化苯甲酰 硫化剂DCBP 4～6① 0.5～2② 100～120 通用型、热空气硫化、蒸汽连续硫化、模压 过苯甲酸叔丁酯 硫化剂TBPB 0.5～1.5 135～155 通用型、海绵、高温硫化用 过氧化二叔丁基 硫化剂DTBP 0.5～1.0 160～180 乙烯基专用、模压、厚制品、炭黑胶料 过氧化二异丙苯 硫化剂DCP 0.5～1.0 150～160 乙烯基专用、模压、厚制品、炭黑胶料、蒸汽硫化、粘合 2，5-二甲基地，5-二叔丁基过氧化已烷 硫化剂DBPMH（双2，5） 0.5～1.0 160～170 乙烯基专用、模压、厚制品、炭黑胶料

①甲基硅橡胶硫化剂BP膏状物用量（膏状物内含硫化剂BP为50%）。 ②乙烯基硅橡胶硫化剂BP膏状物用量（膏状物内含硫化剂BP为50%）。

硅橡胶常用补强剂的用量和性能

类 别 名称 用量，份（重量，以硫化胶性能 100生胶计） 拉伸强度，MPa (kgf/cm2） 扯断伸长率，% 补强填充剂 气相白炭黑 沉淀白炭黑 处理白炭黑 乙炔炭黑 30～60 40～70 40～80 40～60 3.9～8.8 (40～90) 2.9～5.9 (30～60) 6.9～13.7 (70～140) 3.9～8.8 (40～60) 200～600 200～400 400～800 200～350

弱补强填充剂 硅 藻 土 钛 白 粉 石 英 粉 碳 酸 钙 氧 化 锌 氧 化 铁 50～200 50～300 50～150 2.9～3.9 (30～60) 1.5～3.4 (15～35) — 2.9～3.9 (30～40) 1.5～3.4 (15～35) 1.5～3.4 (15～35) 75～200 300～400 — 100～300 100～300 100～300 硅橡胶的着色剂 名 称 颜 色 名 称 颜 色 氧化铁（三氧化二铁） 铬绿（三氧化二铬） 钛白（二氧化钛） 红 绿 白 镉黄（二氧化镉） 炭黑 群青 黄

黑 蓝 乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶基本配方和物理机械性能 配方及性能 乙烯基硅橡胶 氟硅橡胶 通用型 通用型 高抗撕型 通用型

乙烯基硅橡胶（110-2） 氟硅橡胶 沉淀白炭黑 2号气相白炭黑 4号气相白炭黑 八甲骨文基环四硅氧烷处理2号气相白炭黑 二苯基硅二醇 六甲基环三硅氮烷和八甲基环四硅氧烷混全物 100 — 40～60 — — — — — 100 — — 45—60 — — 3～6 — 100 — — — 40～50 — — 8～10 100 — — — — 45～60 — — 3

100 — 40～45 — — — — 羟基氟硅油 三氧化二铁 有机过氧化物 — 3～5 0.5～1 — 3～5 0.5～1 — — 0.5～1 — 3～5 0.5～1 2～3 3～5 0.5～1 老化前物理机械性能 拉伸强度，MPa 扯断伸长率，% 硬度（邵尔） 撕裂台度，kN/m 脆性温度，℃ 3.9～5.9 150～250 45～65 — -65 5.9～7.8 203～350 45～65 — -65 7.8～9.8 400～600 40～55 30～50 -65 6.9～8.8 300～500 45～60 — -65 5.9～7.8

150～250 40～60 — -60 200℃×27h老化后 拉伸强度，MPa 扯断伸长率，% — — — — 5.9～7.8 300～500 — — 3.9～5.9

100～200 硬度（邵尔） — — 45～60 — 45～65 250℃×72h老化后 拉伸强度，MPa 扯断伸长率，% 硬度（邵尔） 2.9～4.9 150～250 45～65 3.9～5.9 150～300 45～65 — — — 4.9～6.9 200～400 50～60 —

— — 压缩永久变形（压缩率30%） 150℃×24h，% 200℃×24h，% — 10～20 — 20～30 30～50 — — 40～60 20～30

— 电性能 击穿电压，MV/m 体积电阻Ω·cm 18～20 1014～1015 20～25 1015～1016 20～25 1015～1016 20～25 1015～1016 12～15

1012～1015 耐油性能 2号航空煤油150℃×24h体积膨胀率，% — — — — 15～20 开炼机混炼 双辊开炼机辊筒速比为1.2～1.4:为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。混炼时开始辊距较小（1～5mm），然后逐步放大。加料和操作顺序：生胶（包辊）—→补强填充剂—→结构控制剂—→耐热助剂—→着色剂等—→薄通5次—→下料，烘箱热处理—→返炼—→硫化剂—→薄通—→停放过夜—→返炼—→出片。胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20～40分钟（开炼机规格为φ250mm ×620mm）。

如单用沉淀白炭黑或弱补强性填充剂（二氧化钛、氧化锌等）时，胶料中可不必加入结构控制剂。应缓慢加入填料，以防止填料和生胶所形成的球状体浮在堆积胶的顶上导致分散不均。如果要加入大量的填料，最好是分两次或三次加入，并在其间划刀，保证良好的分散。发现橡胶有颗粒化的趋势，可收紧辊距以改进混炼。落到接料盘上的胶粒应当用刷子清扫并收集起来，立即返回炼胶机的辊筒上，否则所炼胶料中含有胶疙瘩而导致产品外观不良。增量性填料应当在补强性填料加完之后加入，可采用较宽的辊距。

装胶容量（混炼胶）：φ160mm×320mm炼胶机为1～2 kg；φ250mm×620mm炼胶机为 3～5kg。 硅橡胶在加入炼胶机时包慢辊（前辊），混炼时则很快包快辊（后辊），炼胶时必须能两面操作。由于硅橡胶胶料比较软，混炼时可用普通赋子刀操作，薄通时不能象普通橡胶那样拉下薄片，而采用钢、尼龙或耐磨塑料刮刀刮下。为便于清理和防止润滑油漏入胶内，应采用活动挡板。气相白炭黑易飞扬，对人体有害，应采取相应的劳动保护措施。如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物。 如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通过滤胶机过滤，过滤时，一般采用80～140目筛网。

2．密炼机混炼 采用此法可提高生产效率和改善劳动条件。试验表明，密闭式混炼胶料的性能与开放式混炼胶料的性能相似。用试验室2L密炼机的混炼时间为6～16分钟，混炼无特殊困难。采用φ160mm开炼机当装料系数为0.74时，混炼也能正常进行。排料温度与补强填充剂的类型有关：当采用弱补强性填充剂和沉淀白炭黑时，排胶温度在50℃以下；当使用气相白炭黑时，排胶温度为70℃左右。

3．胶料停放和返炼 硅橡胶胶料混炼结束后，应经过一段时间的停放（一般以不少于24小时为宜），使各种配合剂（特别是结构控制剂）能与生胶充分起作用。经停放后，胶料变硬，可塑性降低，使用前必须进行返炼。返炼采用开炼机，开始时辊距较大（3～5mm），此时胶料较硬，表面是皱纹状，包在前辊（慢辊）上。随着返炼时间的延长，胶料逐渐变软；慢慢缩小辊距（0.25～0.5mm），很快胶料即包在后辊（快辊）上。“待胶料充分柔软，表面光滑平整后，即可下料出片。返炼不足，胶片表面有皱纹；返炼过度则胶料发粘而导致粘辊。

返炼温度一般控制为室温。如胶科长期存放（一个月以上）而出现胶料发粘变软，表面产生皱纹等现象时，可再加入5～10份左右的气相白炭黑，以改进胶料工艺性能，并保证硫化胶质量。

（二）压出 一般硅橡胶比较柔软，故其压出效果较好，易于操作。用硅橡胶可以压出各种不同形状和尺寸的制品，其加工设备和工具基本上与普通橡胶相似。

压出机一般是用φ30mm或φ65mm的单螺纹螺杆，长径比为10～12：1效果较好。压出时尽量保持低温，以不超过40℃为宜，所以机筒和螺杆均须通冷却水。对质量要求较高的产品可靠近机头部分加装80～140目滤网，以除去胶料中的杂质，改善压出质量。硅橡胶从口型中出来时会膨胀，膨胀率取决于胶料的流动性能、坯料厚薄及胶料进入境口型时所受的压力。然而，增加或降低引出速度会改变未硫化压出制品的伸长率，从而使其尺寸稍加改变。根据经验，胶管比其口型尺寸膨胀约3％，而很软的胶料膨胀率比较大，硬度较高的胶料则比较小。当压出其它形状制品时，口型的型孔很少与压出制品的横断面相同，这是由于流动胶料在不同点上的不同摩擦力起作用所致。因此对某一口型，一定要经多次反复试验，这样才能得到所需形状的产品。

包覆电线的压出，在压出机上需要使用T型机头。口型与压出机机筒成直角安装在T型机头上。这样芯线就可以通过空心口型导管（芯型）包覆上硅橡胶护套。增强胶管也可以用T型机头进行连续生产，先用一般方法压好内胶层，并经预硫化后，再在其外面编织增强钢丝或尼龙，然后使其通过T型机头在其外面包覆一层外胶层，最后送往硫化、在成型过程中，若向胶管内充填压缩空气．可防止内胶的塌瘪。

硅橡胶压出半成品柔软而易变形，因此通常必须立即进行硫化。最常用的方法是热空气连续硫化；电线、电缆工业通常用高压蒸气连续硫化。如在压出后不能连续硫化，为防止变形。压出后应立即用圆盘、圆鼓或输送带接取，用滑石粉隔离以免相互粘结。如发现胶料过软而不适于庄出时，可将胶料再混入3～5份气相白炭黑。