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1、提高硅橡膠硫化膠耐熱性能的研究武衛(wèi)莉,劉偉(齊齊哈爾大學(xué)材料系,黑龍江齊齊哈爾161006)摘要:探討了硫化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和耐熱添加劑對(duì)甲基乙烯基硅橡膠(MVQ)硫化膠耐熱性能的影響。結(jié)果得出,采用4～5份過(guò)氧化物DCP作主硫化劑、2份過(guò)氧化物DBPMH作助硫化劑、40份沉淀法白炭黑作補(bǔ)強(qiáng)劑、11～15份氫氧化鐵作耐熱添加劑,可使MVQ硫化膠的耐熱溫度達(dá)到300℃。關(guān)鍵詞:硅橡膠;耐熱性;過(guò)氧化物;沉淀法白炭黑;耐熱添加劑中圖分類(lèi)號(hào):TQ333193文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):10002890X(2001)0820471204目前,國(guó)產(chǎn)
2、硅橡膠硫化膠的最高實(shí)用耐熱膠粒聚集在堆積膠頂部,導(dǎo)致膠料分散性差;粒狀過(guò)氧化物DCP應(yīng)加熱熔融成液體后加入,以免不易混勻?！?～3溫度可達(dá)250。有的研究雖然能使硅橡膠硫化膠的耐熱溫度達(dá)到300℃或更高,但這只不過(guò)是指硅橡膠硫化膠在此溫度下維持幾分鐘,不能正常使用4。本課題針對(duì)這一情況,采用常用的低成本配合劑來(lái)提高硅橡膠硫化膠的耐熱老化性能,使硅橡膠硫化膠真正能在300℃下正常工作。2結(jié)果與討論211配合劑對(duì)MVQ硫化膠耐熱老化性能的影響21111硫化劑用于耐熱硅橡膠膠料的硫化劑主要是有機(jī)過(guò)氧化物5～7,如過(guò)氧化物DTBP,DB
3、PMH和DCP等。根據(jù)各種過(guò)氧化物的特性并綜合價(jià)格等因素,本試驗(yàn)采用過(guò)氧化物DCP為主硫化劑、過(guò)氧化物DBPMH為助硫化劑的硫化體系。過(guò)氧化物DCP用量對(duì)MVQ硫化膠性能的影響見(jiàn)表1。從表1可以看出,與過(guò)氧化物DCP用量為2份的1#配方硫化膠相比,過(guò)氧化物DCP用量為4份的3#配方硫化膠老化前拉伸強(qiáng)度較大,老化后拉伸強(qiáng)度保持率和扯斷伸長(zhǎng)率保持率較大,說(shuō)明3#配方硫化膠比1#配方硫化膠交聯(lián)度高、耐熱老化性能好;與3#配方硫化膠相比,過(guò)氧化物DCP用量為7份的1實(shí)驗(yàn)111原材料甲基乙烯基硅橡膠(MVQ),牌號(hào)11022,吉林東亞高分
4、子材料廠產(chǎn)品;沉淀法白炭黑,通用級(jí),吉林省通化第二化工廠產(chǎn)品;過(guò)氧化物DCP,沈陽(yáng)市新西試劑廠產(chǎn)品;三氧化二鐵和氫氧化鐵,分析純,北京南尚樂(lè)化工廠產(chǎn)品。112加工工藝一段硫化條件:a類(lèi)試樣:150℃/410MPa×20min;b類(lèi)試樣:150℃/410MPa×25升溫1hmin。二段硫化條件:0℃150℃410MPa升溫1h升溫1h℃410MPa升溫1h℃410MPa#4配方硫化膠老化前物理性能相當(dāng),老化后拉伸強(qiáng)度保持率和扯斷伸長(zhǎng)率保持率相近,僅邵爾A型硬度變化較小,即過(guò)量的過(guò)氧化物對(duì)硫化膠性能影響不大。因此,硫化體系確定為:過(guò)
5、氧化物DCP用量4～5份、過(guò)氧化物DBPMH用量2份。21112沉淀法白炭黑8,9沉淀法白炭黑用量對(duì)MVQ硫化膠性能的影響見(jiàn)表2。從表2可以看出,隨著白炭黑用200250300℃410MPa恒溫1h410MPa結(jié)束。膠料加工中要注意的問(wèn)題是:①必須保證加工設(shè)備和環(huán)境的清潔,膠料中不能混入雜質(zhì)。②混煉時(shí)加料應(yīng)緩慢,以防止配合劑和生作者簡(jiǎn)介:武衛(wèi)莉(19622),女,安徽陸安人,齊齊哈爾大學(xué)副教授,學(xué)士,從事高分子材料加工的研究。472橡膠工業(yè)2001年第48卷表1過(guò)氧化物DCP用量對(duì)MVQ硫化膠性能的影響1#3#4#項(xiàng)目a類(lèi)b類(lèi)a
6、類(lèi)b類(lèi)a類(lèi)b類(lèi)過(guò)氧化物DCP用量/份拉伸強(qiáng)度/MPa扯斷伸長(zhǎng)率/%扯斷永久變形/%邵爾A型硬度/度300℃×24h熱空氣老化后拉伸強(qiáng)度保持率/%扯斷伸長(zhǎng)率保持率/%邵爾A型硬度變化/度扯斷永久變形/%247215521054821221355493150160560317016554631801672603190168460781436218620279128871411928517187150102811086616724286184861831228210566167132注:基本配方:MVQ100;沉淀法白炭黑40;三氧化
7、二鐵15;過(guò)氧化物DBPMH2。21113耐熱添加劑三氧化二鐵是硅橡膠膠料常用的耐熱添加劑,而氫氧化鐵的耐熱性能較三氧化二鐵好,為此進(jìn)行了氫氧化鐵和三氧化二鐵硫化膠的性能對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3和4。從表3和4量增大,硫化膠的耐熱老化性能降低,且用量越大下降幅度越大;沉法法白炭黑用量為45和50份的5#和6#(b類(lèi))配方硫化膠老化后根本無(wú)法使用。綜合各項(xiàng)因素,確定沉淀法白炭黑的用量為40份較合適。表2沉淀法白炭黑用量對(duì)MVQ硫化膠性能的影響20#3#6#5#項(xiàng)目a類(lèi)b類(lèi)a類(lèi)b類(lèi)a類(lèi)b類(lèi)a類(lèi)b類(lèi)沉淀法白炭黑用量/份拉伸強(qiáng)度/MPa
8、扯斷伸長(zhǎng)率/%扯斷永久變形/%邵爾A型硬度/度300℃×24h熱空氣老化后拉伸強(qiáng)度保持率/%扯斷伸長(zhǎng)率保持率/%邵爾A型硬度變化/度扯斷永久變形/%304045503100200551219021055531501605603170165546414010027
