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配合剂对模具胶的老化有影响吗?

时间:2018-09-21来源:宏图浏览次数:

    模具胶所具有的优异的耐热性,使其能广泛应用于高新技术领域。在今后对高温模具胶材料的研究中,通过添加耐热添加剂,降低和消除胶料中的酸、碱以阻止硅氧主链的降解反应及选择合适的填料等途径来实现在300℃以上也能长期使用的模具胶。

模具胶
模具胶耐热添加剂
    加入金属氧化物(过渡、稀土和碱土等)能提高模具胶的耐热性。其可能的机理是某些具有氧化-还原作用的金属氧化物,如:氧化铈(CeO2)、氧化铁红(Fe2〇3)等,在一定的温度范围内能够吸收模具胶中由于氧化产生的自由基,而且能在氧气作用下再生0;还有些金属化合物可能吸收了模具胶中某些能催化降解反应的微量酸或碱性物质,从而增强模具胶的耐热性M。

   氧化铈能提高工艺品模具硅胶的耐热性,并能明显改善其耐油性。这可能是由于稀土铈特殊的电子结构(f电子层未充满)使其容易形成配合物,所形成的配合物通过阻止模具胶分子的链段运动,抑制了模具胶在溶剂中的溶胀,从而提高了橡胶的耐油性afl。添加纳米CeO2和Fe2Og的模具胶与空白试样相比,氧化交联反应温度分别提高了17.6°C和23°C,这说明CeO2和Fe2O3的加入都能明显提高聚硅氧烷侧基的氧化交联反应温度,从而提高模具胶的耐热空气老化性能&2。 

    三氧化二铝(AI2O3)和氧化锌(ZnO)均能提高工艺品模具硅胶的热稳定性,并能降低其热膨胀系数,可用于制作导热模具胶垫片M。Y.M.Li等人通过硅氮烷和金属锂盐与三氯化铁(FeCl;)在四氢呋喃溶液中的缩聚反应制备了含铁聚硅氮烷(PSZI),并发现PSZI具有抗氧剂和热稳定剂的双重功能,能明显改善工艺品模具硅胶在300C下的热氧老化性能M。V.P.Silva等人发现,填充10份TiO2的甲基模具胶具有良好的耐热稳定性;随着T1O2用量的增加,模具胶的热分解温度则会降低。

    这可能是由于随着TiOi用量增加,会产生大量钛醇基(Ti—OH),钛醇基会加速交联网络的破坏,导致模具胶交联密度降低15。用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)对Fe^Og进行改性能明显提高工艺品模具硅胶的耐老化性能。

    这是因为VT-MS中的乙烯基能参与模具胶基体的交联反应,使整个交联网络更为密实;另一方面,经VTMS改性的FqOg在模具胶基体中的分散性进一步提高&3。二氧化锡(SnO2)能明显提高注射成型硅胶的耐热氧老化性能。XPS分析表明,热空气老化过程中Sn元素从高价态(Sn+4)还原到低价态(Sn0),发生多个或单个电子转移的氧化还原反应,从而阻止模具胶的热氧化自由基进一步降解,提高模具胶的热空气老化性能M。

    硅氮化合物能有效地消除注射成型硅胶中的微量水分和硅羟基,从而使模具胶难以发生端羟基引发的解扣式降解反应和水解反应。

模具胶填料

    白炭黑对注射成型硅胶老化性能的影响比较复杂,一方面,白炭黑表面有比较强的吸附性,表面残留的吸附水在高温下可使硅氧键水解断裂,引发降解反应;另一方面,白炭黑能阻滞聚硅氧烷分子的热运动及空气在聚硅氧烷中的扩散,从而提高其耐热性19。

    除白炭黑外,其它填料(如:氢氧化铝、碳化钙123、导电炭黑M和蒙脱土M等)不仅能提高模具胶的耐老化性能,还能改善注射成型硅胶的耐漏电起痕、导电性和阻燃性性能。

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