硅油和白炭黑比表面积对硅橡胶性能的影响

                        



纯硅橡胶生胶硫化后物理机械性能很差,除了某些医学领域外,一般没有实际用途] 。所以硅橡胶必须补强后才能广泛应用。气相法白炭黑是至今为止公认的对硅橡胶具有最好补强效果的填料。
国内在气相法白炭黑用量及表面改性对硅橡胶性能的影响方面已有研究,但在气相法白炭黑本身物理性质对硅橡胶性能影响方面的研究甚少。朱永康[2 ] 编译了气相白炭黑表面积对硅橡胶补强的影响。Boonst ra 等]认为聚合物与填料、填料与填料之间的作用程度不同会对硅橡胶性能产生不同影响。在加入气相法白炭黑过程中,气相法白炭黑添加到一定程度,便会使胶料产生结构化现象,进而使加工困难甚至无法加工,所以需要加入一些结构控制剂] 。
本文初步考察了羟基硅油和不同比表面积气相法白炭黑对硅橡胶性能的影响。
1 实验部分
略
2 结果与讨论
2. 1 硅油用量对硅橡胶性能的影响
在气相法白炭黑用量和种类(LM - 150 ,40份) 以及硫化条件相同的基础上,以不同羟基硅油
用量,考察了不同羟基硅油用量(0～6 份) 对硅橡胶硫化胶力学性能的影响,结果如表1 所示。



羟基硅油用量与硅橡胶拉伸强度和断裂伸长率的关系如图1 所示。羟基硅油用量与硅橡胶硬度的关系如图2 所示。




从图1可以看出,硅橡胶硫化胶的拉伸强度是随羟基硅油用量的增加先升高,后降低。在羟基硅油用量为2 份的时候,拉伸强度达到最大值。这说明当硅油加入量太少时,由于结构化使胶料过硬,而致使硅橡胶硫化胶的拉伸强度也降低。但是硅油用量过多,会使硅橡胶过于柔软甚至粘稠,从而降低硅橡胶性能。断裂伸长率随羟基硅油用量的增加而逐渐增大,说明羟基硅油起到了增塑剂的作用。




由图2 可见,随羟基硅油用量的增加,硅橡胶硫化胶的硬度减小趋势非常明显。
综合图1 和图2 可以得出:断裂伸长率和硬度随羟基硅油用量的变化是相反的。要得到断裂伸长率和硬度均较好的硅橡胶,硅油用量大约在2～4 份;而要得到3 种性能均较好的硅橡胶,则羟基硅油用量在3. 5～4. 0 份为宜。



2. 2 白炭黑比表面积对硅橡胶性能的影响
以不同比表面积的气相法白炭黑为补强填料(不同型号和规格的气相法白炭黑比较如表2 所示) ,在相同羟基硅油用量和相同硫化条件的基础上,考察了不同比表面积气相法白炭黑对硅橡胶硫化胶力学性能的影响,结果如表3 所示。



从表2 和表3 可以看出,气相法白炭黑比表面积越大,硅橡胶硫化胶的邵尔A 硬度、拉伸强度越大。邵尔A 硬度最大达到64 ,拉伸强度达到5.32 MPa ,断裂伸长率随比表面积的增大而减小,但是总体变化不是很大。气相法白炭黑比表面积与硅橡胶硫化胶拉伸强度和断裂伸长率的关系如图3所示。其与硬度的关系如图4 所示。





从图3 可以看出,随气相法白炭黑比表面积的增大,硅橡胶硫化胶的拉伸强度逐渐增大,而断裂伸长率逐渐减小。如果要得到2 种性能均较好的硅橡胶,可用比表面积为200m2 / g 的气相法白炭黑。
从图4可以看出,随气相法白炭黑比表面积的增大,硅橡胶的邵尔A 硬度逐渐增大。综合图3和图4可以得出:采用比表面积为200 m2/g的气相法白炭黑可以得到综合性能较好的硅橡胶。



3 结论
(1) 随着羟基硅油用量的增加,硅橡胶硫化胶的硬度逐渐降低。拉伸强度首先升高然后降低,但是,硫化胶的断裂伸长率逐渐增大。如果要得到综合性能较好的硅橡胶,羟基硅油用量为3.5～4.0份。
(2) 硅橡胶硫化胶的硬度及拉伸强度均随气相法白炭黑比表面积的增大而逐渐增大。断裂伸长率随比表面积的增大而减小,但是总的变化不大。采用比表面积为200 m2/g 的气相法白炭黑,可以得到综合性能较好的硅橡胶。
孙彩亮, 魏刚, 严静, 张建群, 王磊明   (西华大学材料科学与工程学院,四川成都610039)



                    

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呵呵呵，谢谢楼主分享

华之润广告无处不在，服了，哈哈哈。
文章不错，学到不少

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