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硅橡胶的补强性能填充

时间:2018-12-25来源:宏图浏览次数:

  没有进行过补强的硅橡胶强度不高,抗张强度要低于1兆帕,伸长率只有50%-80%左右。为了增强硅橡胶的抗张强度和伸长率,会采用填料来进行补强。补强性能填料的研究,可以让橡皮的抗张强度由2.7~2.9兆帕达到98~12兆帕。

  硅胶的构成组分中有基础较和填料,虽然说基础胶在化学结构上有考虑到强度的问题,但还是需要用填料来补强。

  用来补强的填料主要是白炭黑。有三类品种: 沉淀法白炭黑、气相白炭黑和表面处理白炭黑(用有机硅化合物或有机醇处理白炭黑表面,或在白炭黑制造过程中即加入这些物质制成)等。每一种白炭黑有着各种的特点。

  使用沉淀法白炭黑的胶料,物理机械性能稍低,介电性能,特别是受潮后的介电性能较差,但成本较低;气相白炭黑的胶料,物理机械性能和介电性能良好,耐水性优越,但胶料中必须同时采用专门的特殊助剂(结构控制剂)才能获得良好的工艺性能;用表面处理白炭黑的胶料,工艺性能良好,强度较高。

  影响白炭黑补强效果的因素有:白炭黑粒径大小、表面结构、活性(羟基数目)以及它在橡胶中的分散程度等。一般说来,粒径愈小、表面积愈大、其补强性愈大,分散度愈高则补强性也愈大。当粒径小于50毫米时,其补强性能 较高,称为补强性填充剂。在硅橡胶中常用粒径为8~30毫微米,比表面积为150~400米2/克的白炭黑为补强填料。

  迄今为止的很多研究,也不能完全解释白炭黑的表面结构、活性及其与补强作用的关系等问题。曾有资料报道:关于表面活性增大而提高补强效果的原因,大概是通过建立某种键或形成凝聚而使强度提高的。硫化过的高强度硅橡胶不仅有分子间的交联,而且形成大量的凝聚点,引起填充剂与橡胶界面的某种交联化,该部位比其余橡胶部位的交联度高。

  假设一下,在无定形硅橡胶中分散的白炭黑,紧密地凝聚着周围橡胶分子,白炭黑的粒子起着一种微晶的作用。由此可见提高填充剂的分散度,让橡胶分子中形成均匀分散的白炭黑粒子,有着重要的意义。因为填充剂微粒活性愈高分散性愈差,所以使用分散助剂和配合条件也是很重要的。