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热硫化型硅橡胶的工艺是什么

时间 : 2019-02-07 18:00:02 浏览量 : 86

热硫化型硅橡胶


  密封件厂家-热硫化型硅橡胶是指相对分子质量高(40万~60万)的硅橡胶。选用有机过氧化物作硫化剂,通过加热使有机过氧化物分化发生游离基,并与橡胶的有机侧基构成交联,从而取得硫化胶。


  2.1种类及特性


  热硫化型硅橡胶是运用最早的一类橡胶,开展至今已有许多种类,按化学组成不同分为以下7种:


  (1)二甲基硅橡胶


  二甲基硅橡胶(polydimethylsiloxanerubber)简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最老的种类。


  在-60~250℃温度规模内能坚持杰出弹性。因为存在硫化活性低、工艺功能差、厚壁制品在二段硫化时易发泡、高温紧缩变形大等缺陷,现在除少数用于织物涂覆外,已被甲基乙烯基硅橡胶代替。


  (2)甲基乙烯基硅橡胶


  甲基乙烯基硅橡胶(methylvinylpolysiloxanerubber)简称乙烯基硅橡胶,是由二甲基硅氧烷与少数乙烯基硅氧烷共聚而成,乙烯基摩尔分数一般为0.001~0.003。少数不饱和乙烯基的引进使其硫化工艺及成品功能,特别是耐热老化性和高温抗紧缩变形有很大改进。在硅橡胶出产中,甲基乙烯基硅橡胶产量最大、运用最广、种类商标最多,除许多运用的通用型胶料外,各种专用型硅橡胶和具有加工特性的硅橡胶(如高强度硅橡胶、低紧缩永久变形硅橡胶、导电硅橡胶、导热硅橡胶以及不用二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶等)也都以其为基础进行加工合作。


  (3)甲基乙烯基苯基硅橡胶


  甲基乙烯基苯基硅橡胶(methylvinylphenylpolysiloxanerubber)简称苯基硅橡胶,是在乙烯基硅橡胶的分子链中引进二苯基硅氧烷链节(或甲基苯基硅氧烷链节)而制成的。当苯基摩尔分数为0.05~0.10时,统称为低苯基硅橡胶,此刻,橡胶的硬化温度降到最低值(-115℃),使其具有最佳的耐低温功能,在-100℃以下仍具有弹性。跟着苯基摩尔分数的增大,分子链的刚性也增大,其结晶温度反而上升。


  橡胶密封件-苯基摩尔分数在0.15~0.25时统称为中苯基硅橡胶,具有耐燃特色。苯基摩尔分数在0130以上时,统称为高苯基硅橡胶,具有优秀的耐辐射功能。苯基硅橡胶运用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等场合。中苯基和高苯基硅橡胶因为加工困难,物理功能较差,出产和运用遭到必定约束。


  (4)甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶


  甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶(methylvinylrtrifluoropropylpolysiloxanerubber)简称氟硅橡胶(fluorosilicorubber),是在乙烯基硅橡胶的分子链中引进氟代烷基(一般为三氟丙基),具有优秀的耐油、耐溶剂功能。例如,关于脂肪族、芳香族和氯化烃类溶剂,石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些组成油,其工作温度规模为-50~250℃,在常温和高温下安稳性较好。


  (5)亚苯基硅橡胶和亚苯醚基硅橡胶


  亚苯基硅橡胶和亚苯醚基硅橡胶(phenylenepolysiloxanerubberandphenylatylenesiliconerubber)是在分子链中含有亚苯基或苯醚基链节的新种类硅橡胶,是为适应核动力装置和导航技能的要求而开展起来的,其首要特性是拉伸强度较高,耐γ射线、耐高温(300℃以上),但耐寒性不如低苯基硅橡胶。


  (6)腈硅橡胶


  腈硅橡胶(nitrilsiliconerubber)首要是在分子链中引进含有甲基-β-腈乙基硅氧链节或甲基-γ-腈丙基硅氧链节的一种弹性体,其首要特色与氟硅橡胶相似,即耐油、耐溶剂并具有杰出的耐低温功能。但因为在聚合条件下存在引起腈基水解的因素,因而生胶的重复性差,其运用开展遭到必定约束。


  (7)硅硼橡胶


  硅硼橡胶(boronsiliconerubber)是在分子主链上含有十硼烷笼形结构的一类新型硅橡胶,具有高度的耐热老化性,可在400℃下长时刻工作,在420~480℃下可接连工作几小时,而在-54℃下仍能坚持弹性。适于在高速飞机及宇宙飞船中作密封资料。美国在60年代末已有硅硼橡胶商品系列商标,但70年代今后很少报道,其首要原因可能是胶料的工艺功能和硫化胶的弹性都很差,并且碳硼的组成十分复杂,毒性大,本钱贵重。


  热硫化型硅橡胶以生胶或硫化胶形式出售,一相配制成具有各种特性的胶料供用户挑选,按特性不同可分成下列几类:


  (1)通用型(一般强度型)。由乙烯基硅橡胶与补强剂等组成,硫化胶物理功能属中等,是用量最大、通用性最强的一类胶料。

  (2)高强度型。选用乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,以比表面积较大的气相法白炭黑或通过改性处理的白炭黑作补强剂,并通过参加适合的加工助剂和特别增加剂等综合性合作改进措施,改进交联结构,进步撕裂强度。

  (3)耐高温型。选用乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,补强剂的种类和耐热增加剂经恰当挑选,可制得耐300~350℃高温的硅橡胶。

  (4)低温型。选用低苯基硅橡胶,脆性温度达-120℃,在-90℃下仍具有弹性。

  (5)低紧缩永久变形型。首要选用乙烯基硅橡胶,以乙烯基专用的有机过氧化物作硫化剂,当紧缩率为30%时,在150℃下紧缩24~72h后的永久变形为7.0%~15%(一般硅橡胶为20%~30%)。

  (6)电线、电缆型。首要选用乙烯基硅橡胶,选用电绝缘功能杰出的气相法白炭黑为补强剂,具有杰出的挤出工艺功能。

  (7)耐油、耐溶剂型。首要选用氨硅橡胶,一般分为通用型和高强度型两大类。

  (8)阻燃型。选用乙烯基硅橡胶,增加含卤或铂化合物作阻燃剂组成的胶料,具有杰出的抗燃性。

  (9)导电型。选用乙烯基硅橡胶,以乙炔炭黑或金属粉末作填料,挑选高温硫化或加成型硫化办法,可得到体积电阻率为2.0~100Ω·cm的硅橡胶。

  (10)热缩短型。乙烯基硅橡胶中参加具有必定熔融温度或软化温度的热塑性资料,硅橡胶胶料的热缩短率可达35%~50%。

  不用二段硫化型。选用乙烯基质量分数较高的乙烯基硅橡胶,通过操控生胶和合作剂的pH值,参加特别增加剂制得。

  (11)海绵型。在乙烯基硅橡胶中参加亚硝基化合物、偶氮和重氮化合物等有机发泡剂,可制得发泡均匀的海绵。


  除此之外,国外尚有导热型硅橡胶、荧光型硅橡胶及医用级混炼胶等种类出售。


  跟着硅橡胶用处的不断开发,胶料的种类商标日渐增多,过多的商标会造成出产、贮运和出售工作的紊乱。有些厂已相应地将多个种类分成几种典型的基础胶和几种特性增加剂(包括颜料、硫化剂等)出售,运用者根据需要,按必定配方和混合技能别离配伍,即得终究产品。


  这种办法不但使种类简单明了,并且出产批量大,质量安稳,本钱下降,也进步了竞争性。


  2.2合作


  热硫化型硅橡胶的合作剂首要包括补强剂、硫化剂和某些特别的助剂,一般只需有5~6个组分即可组成实用配方。配方规划应考虑以下几点:


  (1)硅橡胶为饱和度高的生胶,一般不能用硫黄硫化,应选用有机过氧化物作硫化剂,因而胶猜中不得含有能与过氧化物分化产品发生作用的活性物质(如槽法炭黑、某些有机促进剂和防老剂等),否则会影响硫化。

  (2)硅橡胶制品一般在高温下运用,其合作剂应在高温下坚持安稳,一般选用无机氧化物作为补强剂。

  (3)硅橡胶在微量酸或碱等化学试剂的作用下易引起硅氧烷键的裂解和重排,导致硅橡胶耐热性的下降。因而在选用合作剂时有必要考虑其酸碱性及过氧化物分化产品的酸性,避免影响硫化胶的功能。


  2.2.1生胶的挑选


  关于运用温度要求一般(-70~250℃)的硅橡胶制品,都可选用乙烯基硅橡胶;当对制品的运用温度要求较高(-90~300℃)时,可选用低苯基硅橡胶;当制品要求耐凹凸温又需耐燃油或溶剂时,则应当选用氟硅橡胶。


  2.2.2硫化剂和硫化机理


  (1)硫化剂


  用于热硫化硅橡胶的硫化剂首要包括有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物和高能射线等,其间最常用的是有机过氧化物。这是因为有机过氧化物一般在室温下比较安稳,但在较高的硫化温度下能迅速分化发生自由基,从而使硅橡胶发生交联。硅橡胶常用硫化剂如表3所示。


  这些过氧化物按其活性凹凸能够分为两类:一类是通用型,活性较高,对各种硅橡胶均能起硫化作用;另一类是乙烯基专用型,因其活性较低,仅能够对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用。


  过氧化物的用量受生胶种类、填料类型和用量、加工工艺等多种因素的影响,只要能到达所需的交联度,应尽量少用硫化剂。关于乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔分数为0.0015)模压制品用胶料来说,各种过氧化物常用用量规模如下(以100份生胶计):BP 0.5~1份;DCBP 1~2份;DTBP 1~2份;DCP 0.5~1份;DBPMH 0.5~1份;TBPB 0.5~1份。


  跟着乙烯基质量分数的增大,过氧化物用量应减小。胶浆、挤出制品胶料及胶粘剂用胶猜中过氧化物用量应比模压用胶猜中的大。某些场合下选用两种过氧化物并用,可减小硫化剂用量,并可恰当下降硫化温度,进步硫化效应。


  (2)硫化机理


  硅橡胶以过氧化物硫化时,过氧化物对硅橡胶的交联是在两个活化的甲基或乙烯基之间通过自由基反响进行的。二甲基硅橡胶的交联按下列反响式进行:


  乙烯基硅橡胶的交联按下列反响式进行:


  硅橡胶除常用上述过氧化物硫化外,还可用高能射线进行辐射硫化。辐射硫化也是按自由基机理进行的,当生胶中的乙烯基摩尔分数较高(0.01)或与其它橡胶并用时,也能够用硫黄硫化,但功能极差。


  2.2.3补强剂及相关的机理


  未经补强的硅橡胶硫化胶强力很低,只有0.3MPa左右,没有实践运用价值。参加恰当的补强剂可使硅橡胶硫化胶的强度到达3.9~9.8MPa,这对进步硅橡胶的功能,延伸制品的运用寿命是极其重要的。硅橡胶补强填充剂的挑选要考虑到硅橡胶的高温运用及用过氧化物硫化(特别是用有酸碱性的物质)对硅橡胶的晦气影响。


  硅橡胶用的补强填充剂按其补强作用的不同可分为补强性填充剂和弱补强性填充剂,前者的粒径为10~50nm,比表面积为70~400m2·g-1,补强作用较好;后者粒径为300~1000nm,比表面积在30m2·g-1以下,补强作用较差。


  (1)补强填充剂


  硅橡胶的补强填充剂首要是指组成二氧化硅,又称白炭黑。白炭黑可分为气相法白炭黑和沉淀法白炭黑。气相法白炭黑为硅橡胶最常用的补强剂之一,由它补强的胶料其硫化胶的机械强度高、电功能好,并可与其它补强剂或弱补强剂并用,制备不同运用要求的胶料。


  与用气相法白炭黑补强的硅橡胶胶料相比,用沉淀法白炭黑补强的胶料机械强度稍低,介电功能(特别是受潮后的介电功能)较差,但耐热老化功能较好,混炼胶的本钱低。对制品的机械强度要求不高时,可独自运用沉淀法白炭黑或与气相法白炭黑并用。


  用处理过的白炭黑作补强剂,胶料的机械强度较高,混炼和返炼工艺功能好,硫化胶的透明度也好,因而广泛用在医用制品中。此外,这种胶料的粘合性好,溶解性优秀,可用于粘着和制作胶浆。


  (2)弱补强填充剂


  弱补强填充剂也可称作惰性填料,对硅橡胶补强作用很小,它们在硅橡胶中一般不独自运用,而是与白炭黑并用,以调理硅橡胶的硬度,改进胶料的工艺功能和硫化胶的耐油功能及耐溶剂功能,下降胶料的本钱。常用的弱补强剂有硅藻土、石英粉、氧化锌、三氧化二铁、二氧化钛、硅酸锆和碳酸钙等。


  硅橡胶常用补强剂的用量和物理功能如表4所示。


  2.2.4助剂


  (1)结构操控剂


  选用气相法白炭黑补强的硅橡胶胶料贮存进程中会变硬,塑性值下降,逐渐失掉加工工艺功能,这种现象称作“结构化”效应。为避免和削弱这种“结构化”倾向而参加的合作剂称为“结构操控剂”。结构操控剂一般为含有羟基或硼原子的低分子有机硅化合物,常用的有二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷、低分子羟基硅油及硅氮烷等。


  (2)耐热增加剂


  参加某些金属氧化物或其盐以及某些元素的有机化合物,可大大改进硅橡胶的热空气老化功能,其间最常用的为三氧化二铁,一般用量为3~5份;其它如锰、锌、镍和铜等金属氧化物也有相似的作用。参加少数(少于1份)的喷雾炭黑也能起到进步耐热性的作用。一般在250~300℃的温度规模内进行热空气老化,才干显示出这些增加剂的作用。


  (3)着色剂


  硅橡胶常用着色剂如下:


  氧化铁(三氧化二铁) 红色


  镉黄(二氧化镉) 黄色


  铬绿(三氧化二铬) 绿色


  炭黑 黑色


  钛白(二氧化钛) 白色


  群青 蓝色


  (4)其它


  在制备硅橡胶海绵制品时有必要参加发泡剂,硅橡胶常用的发泡剂有N,N2二亚硝基五亚甲基四胺和偶氮二甲酰胺等。橡胶胶猜中参加少数(一般少于1份)四氟乙烯粉,可改进胶料的压延工艺功能及成膜性,进步硫化胶的撕裂强度。硼酸酯和含硼化合物能使硅橡胶硫化胶具有自粘性。选用比表面积较大的气相法白炭黑补强时,参加少数(3~5份,乙烯基质量分数一般为0.10左右)高乙烯基硅油,胶料经硫化后,抗撕裂功能可进步至30~50kN·m-1。常用乙烯基硅橡胶和氟橡胶配方及物理功能见表5。


  2.3加工


  硅橡胶可选用一般橡胶加工设备进行加工,但应留意:①加工进程坚持清洁,不能混有其它橡胶、油污或杂质,否则会影响硅橡胶的硫化及功能;②硅橡胶制品需在烘箱中进行较长时刻热空气二段硫化,以改进硫化胶的功能。


  2.3.1混炼


  硅橡胶生胶比较柔软,具有必定的可塑性,可不经塑炼而直接选用开炼机或密炼机进行混炼。混炼办法可有以下几种:


  (1)开炼机混炼


  双辊开炼机辊筒速比以(1.2~1.4)∶1为宜,快辊在后,较高的速比导致较快的混炼,低速比可使胶片润滑。辊筒有必要通有冷却水,混炼温度宜在40℃以下,以避免焦烧或硫化剂的蒸发丢失。混炼时开端辊距较小(1~5mm),然后逐渐增大。加料和操作次序:生胶(包辊)-补强填充剂-结构操控剂-耐热助剂-着色剂-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,在参加耐热助剂后,参加硫化剂再薄通,停放过夜返炼,然后再停放数天返炼出片运用。混炼时刻为20~40min。


  硅橡胶在参加炼胶机时包慢辊(前辊),混炼时则很快包快辊(后辊),炼胶时有必要能双面操作。因为硅橡胶胶料比较软,混炼时可用一般腻子刀操作,薄通时不能像一般橡胶那样拉下薄片,而选用钢、尼龙或耐磨塑料刮刀刮下。


  为便于清理和避免润滑油漏入胶内,应选用活动胶板。气相法白炭黑易飞扬,对人体有害,应采纳相应的保护措施。如果在混炼时直接运用粉状过氧化物,有必要采纳防爆措施,最好运用膏状过氧化物。


  (2)密炼机混炼


  用实验室2L密炼机混炼时,混炼时刻为6~16min。混炼无特别困难。当装料系数为0.74时,选用Φ160mm开炼机混炼也能正常进行。排料温度与补强填充剂的类型有关,当选用弱补强性填充剂和沉淀法白炭黑时,排胶温度在50℃以下;当运用气相法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,停放时刻应不少于24h,以使各种合作剂(特别是结构操控剂)能与生胶充沛起作用。停放后胶料变硬,塑性值下降,运用前有必要进行返炼。返炼选用开炼机,开端时辊距较大(3~5mm),此刻胶料较硬,表面呈皱纹状,包在前辊上。跟着返炼时刻的延伸,胶料逐渐变软;慢慢缩小辊距(0.25~0.5mm),胶料很快包在后辊上。待胶料变软,表面润滑平坦后,即可下料出片。返炼缺乏,胶片表面有皱纹;返炼过度,则胶料发粘而粘辊。返炼温度一般操控在室温。


  2.3.2挤出


  硅橡胶一般比较柔软,挤出作用较好,易于操作,可挤出各种不同形状和尺度的制品,其加工设备和工具基本上与一般橡胶相似。


  出机一般是用Φ30或Φ65mm的单螺纹螺杆,长径比为(10~12)∶1作用较好。挤出时尽量坚持低温,以不超越40℃为宜,故机筒和螺杆均须通冷却水。对质量要求较高的产品可在靠近机头部分加装80~140目滤网,以除掉胶猜中的杂质,改进挤出质量。


  硅橡胶挤出半成品柔软而易变形,因而有必要当即进行硫化。最常用的办法是热空气接连硫化;电线、电缆工业一般用高压蒸汽接连硫化。如在挤出后不能接连硫化,为避免变形,挤出后应当即用圆盘、圆鼓或输送带接取,用滑石粉隔离避免彼此粘结。若发现胶料过软而不适于挤出时,可在胶猜中再混入3~5份气相法白炭黑。


  用于挤出的胶料配方,其硫化剂用量应比模压制品的恰当增大,硅橡胶的挤出速度低于其它橡胶,当要求与其它橡胶到达相同挤出速度时,应选用较高的螺杆转速。


  2.3.3压延


  压延机一般选用立式三辊压延机。用于出产胶片时,中辊是固定的,中辊转速比上辊快,速比为(1.1~1.4)∶1,下辊的转速和中辊相同。当压延机开动时,上辊温度为50℃,中辊应坚持为室温,下辊用冷却水冷却。压延速度一般为60~300cm·min-1,不宜过快,先以低速调整辊距(中、下辊),以保证必定的压延厚度,然后再进步至正常速度进行接连操作。


  当三辊压延机用于硅橡胶贴胶和擦胶时,织物代替了垫布(聚酯薄膜)在中辊和下辊之间通过。三辊压延机只适用于单面覆胶,长时刻出产时应选用四辊压延机。


  用于压延的胶料有必要正确操控其返炼程度,最好在炼胶机上先不充沛返炼,以期在压延进程中取得足够返炼,这样能够避免胶料在压延进程中因返炼过度而粘辊。胶料配方对压延也有必定的影响,选用补强性填充剂的胶料压延工艺功能较好。


  2.3.4涂胶


  涂胶是指把硅橡胶胶浆用浸浆或刮浆的办法均匀分布在织物上用以改进薄膜制品的强力和屈挠功能,使织物耐潮,以制作耐高温的电绝缘资料等。


  (1)胶浆制备


  供制胶浆用的硅橡胶胶料其硫化剂多选用过氧化二苯甲酰(BP),用量比一般模型制品稍大。补强填充剂若选用气相法白炭黑,用量不宜超越40份,并恰当增大结构操控剂的用量,选用甲苯或二甲苯等蒸发性溶剂-密封件定制


  混炼胶经充沛返炼后下薄片,然后剪成小块,置于溶剂中浸泡过夜,选用搅拌机或混合器进行搅拌,制成固形物质量分数为0.15~0.25的胶浆。胶浆应保存在40℃以下的环境中。


  (2)织物预处理


  硅橡胶涂胶用的底层织物一般选用玻璃布、尼龙和聚酯等。其间玻璃布因具有耐热性好、强度高和吸湿性低一级特色运用较多。玻璃纤维在拉丝进程中薄膜涂有石蜡润滑剂(占织物质量的0.2%~0.5%),在硫化温度下易蒸发,影响胶料与织物的结合,有必要在涂胶前进行脱蜡。尼龙和聚酯的热变形较大,影响橡胶和织物的结合,为此在涂胶前须进行热定型,行将织物在必定牵伸下,进行短时刻热处理,尼龙的处理温度为170~175℃,聚酯处理温度为215~220℃。


  (3)涂胶


  织物经预处理后,还要进行表面胶粘剂处理,然后才可涂胶。胶粘剂是一种由烷氧基硅烷、硼酸酯、硫化剂和溶剂(乙酸乙酯或乙醇)组成的溶液。


  织物经胶粘剂表面处理后,即可用涂胶机将胶浆均匀涂在织物上,然后经枯燥、硫化即成。硫化一般分两段进行:一段温度为120~130℃,二段温度为230℃。涂层的厚度能够通过改动胶液的粘度或调理织物通过涂胶槽的速度来操控。


  2.3.5粘合


  硅橡胶能与许多资料,包括金属、塑料、陶瓷、纤维、硅橡胶本身以及其它一些橡胶粘合,选用能与硅橡胶本身一起硫化的胶粘剂可使硅橡胶与被涂层之间取得最好粘合。


  硅橡胶硫化胶之间的粘合一般选用胶粘剂。常用胶粘剂配方举例如下:乙烯基硅橡胶 100;气相法白炭黑 35;三氧化二铁 5;硼酸正丁酯 3;膏状硫化剂DCBP 3。


  2.3.6硫化


  硅橡胶硫化工艺不是一次完成,而是分两个阶段进行的,胶料在加压下(如模压硫化、硫化罐直接蒸汽硫化等)或常压下(如热空气接连硫化)进行加热定型,称为一段硫化(或定型硫化);在烘箱中高温硫化,以进一步安稳硫化胶各项物理功能,称为二段硫化(或后硫化)。


  (1)一段硫化


  ①模型制品硫化。可选用平板硫化、传递模压硫化和注压硫化。硫化条件如表6所示。

  硅橡胶制品硫化时,一般不运用脱模剂,应迅速装料、合模、加压,否则简单焦烧,特别是含有硫化剂BP和DCBP的胶料。传递模压硫化是一种加工硅橡胶胶料运用较广泛的工艺,与每模单孔的平板硫化比较,其长处是加工周期短,并能硫化复杂的特别是带有插入物和销钉的橡胶件。与注压硫化比较,设备本钱较低。


  注压硫化模制品,可进步劳动出产率,下降劳动强度,一起还能够减小过氧化物的用量,进步制品的抗撕裂功能,改进紧缩永久变形功能,但制品缩短率较大。


  ②挤出制品的硫化。可选用蒸汽加压硫化、热空气接连硫化、液体硫化槽接连硫化、鼓式硫化和辐射硫化等办法。前3种办法较常用。


  (2)二段硫化


  硅橡胶制品通过一段硫化后,有些低分子物质存在于硫化胶中,影响制品功能。例如,选用通用型硫化剂(如硫化剂BP或DCBP)的胶料,通过一段硫化后,其硫化剂分化的酸性物质量,将增大海绵孔的孔度,下降密度;增大硫化剂的用量将缩小海绵孔的孔度,增大密度,发生较厚的孔壁。此外,硫化温度对海绵的发孔状况也有很大影响。


  2.3.7发泡


  在硅橡胶胶猜中参加发泡剂,然后在受压状态下加热硫化使橡胶发泡,可制得硅橡胶海绵。但有必要留意以下几个问题。

  (1)应选用其分化产品不影响硅橡胶耐热性的发泡剂。一般选用有机发泡剂如发泡剂BN、尿素等,其分化产品在二段硫化中除掉。

  (2)恰当操控硫化剂和发泡剂的用量,以使发泡速度与硫化速度相匹配。增大发泡剂的用量,将增大海绵孔的孔度,下降密度;增大硫化剂的用量将缩小海绵孔的孔度,增大密度,发生较厚的孔壁。此外,硫化温度对海绵的发孔状况也有很大影响。

  (3)硫化剂恰当并用可较好地操控海绵孔度和密度。一般硫化剂DBPMH与BP或TBPB与DCBP并用作用较好。

  (4)可选用2号气相法白炭黑或2号气相法白炭黑与沉淀法白炭黑并用作补强剂。应严格操控胶料的塑性值,塑性值过大,发孔时易造成过度膨胀,构成粗燥的开孔结构,乃至许多孔决裂;塑性值过小,则发孔缺乏,产品较硬。选用弱补强性填充剂的胶料比较简单操控塑性值,返炼的胶料最好当天运用。

  (5)发泡剂应均匀涣散于胶猜中。一般发泡剂粒子易结团,难以涣散,可先制成生胶/发泡剂母炼胶配比(1∶1),再进行混炼,以进步涣散作用。

  (6)选用模压工艺的胶料,应留意去除胶猜中的气泡,避免损坏海绵结构。


  用于模压海绵制品的胶料,经混炼出片后,应根据模具规格进行裁料,并在表面涂隔离剂,以备入模硫化。一般用滑石粉作隔离剂,也可用白炭黑。


  硅橡胶海绵模型制品的定型硫化有两种办法:一种是一步法,即胶料在模具中一次发孔成必定形状和尺度的海绵,二段硫化不再发孔;另一种是两步法,即先使胶料在模具中进行短时刻硫化,使其开始发孔并恰好构成一层表面,然后置于烘箱中再发孔成必定形状和尺度。对海绵薄板来说,前一种的硫化时刻一般为15~20min,后一种的硫化时刻一般在5min之内。


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