• 混煉型硅橡膠生膠的制法、配方組成簡述

    康達科技集團(Qanta Group), 是全球領先的有機硅解決方案供應商之一,致力于提供個性化的有機硅解決方案。其擁有從金屬硅到特種有機硅材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史,與全球500強企業有合作銷售經驗,是一家集科研,開發,生產及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有國際化品質,技術和管理及提供一條龍Silicone 材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網絡,可提供有利于未來可持續發展的創新技術和基于市場需求的解決方案

    主要經營產品包括沉淀膠、氣相膠、導電膠、阻燃膠、耐高溫膠、絕緣子膠、出油膠、LSR液態射出型硅橡膠、自粘選擇性接著液態射出膠、有機硅改質劑、硫化劑、脫模劑、發泡劑等??颠_科技集團有機硅事業部二部經營產品專業應用在特殊塗布、延壓、?出、射出、模壓等硅膠制品行業。

    產品廣泛應用在在按鍵、密封圈、擠出管、膠輥、墊片、導電黑粒、陽極帽、電線電纜、絕緣子、自潤滑油封、耐熱、防火、運動器材和醫療保健等硅膠產品,為多數國際知名企業采用。

     

     

    硅橡膠是聚硅氧烷最重要的產品之一。硫化前為高摩爾質量的線型聚硅氧烷,硫化后成為網狀結構的彈性體。它具有優異的耐高低溫、耐候、耐臭氧、抗電弧、電氣絕緣性、耐某些化學藥品、高透氣性以及生理惰性等。而且上述特性又與所用生膠、填料、硫化劑、添加劑的種類以及配合、硫化方法等密切相關。

    硅橡膠按其產品形態及硫化機理,可分為下圖所示的幾種類型:

     

    未經硫化(交聯)的基礎聚硅氧烷,稱為硅生膠(簡稱生膠),它是一類高摩爾質量的線型聚二有機基硅氧烷。由于分子間易于滑移,冷態下即可慢慢流動,故直接應用的價值不大。生膠需與各種配合劑(如填料、結構控制劑、添加劑及硫化劑等)混合成膠料(混煉膠),再經加熱、加壓下成型硫化,方能得到不同用途的硅橡膠制品。

    生膠的種類:

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    混煉型硅橡膠所用生膠,主要有二甲基硅生膠(簡稱甲基生膠)、甲基乙烯基硅生膠(簡稱乙烯基生膠)、甲基苯基乙烯基硅生膠(簡稱苯基生膠)及甲基三氟丙基硅生膠(簡稱氟硅生膠)4類。

    其中甲基乙烯基硅生膠已成為混煉型硅橡膠中用量最大和最具代表性的一類生膠。其相對密度、折射率、黏度及摩爾質量接近二甲基生膠。但少量的乙烯基卻極大地提高了硫化活性,不僅提高了對有機過氧化物硫化劑的選用范 圍,一些活性較低的有機過氧化物也可作硅橡膠硫化劑,而且還能有效提高擠出成型效 率,簡化厚制品的硫化工藝,改善硫化膠的耐熱老化、機械強度及壓縮永久變形性能。

    生膠的制法:

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    生膠的生產過程,系由高純度的二有機二氯硅烷出發,先經水解縮合,制成低聚硅氧烷(中間體),包括環狀聚二有機基硅氧烷及線型羥基封端的聚二有機基硅氧烷用作制備生膠主鏈的原料。再將 Me3SiCl或ViMe2SiCl水解縮合制成Me3SiOSiMe3或ViMe2SiOSiMeVi 中間體,用作封端劑。而后按照生膠要求將一種或幾種硅氧烷中間體以及封端劑,經酸、堿催化平衡聚合或共聚合制成相應的生膠。最后再將催化劑中和或分解得到穩定的生膠。

    以甲基乙烯基生膠為例,制備過程可用反應式表示如下:

     

     

    聚合工藝及裝置:

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    可依條件及需要選用間歇法或連續法。使用間歇法時,可在一臺大體積(大于10m3)的帶攪拌器的反應釜中,先后完成脫水,聚合,中和催化劑及脫除低聚物等操作。為了提高黏稠物料的混合效果,還可增加器外混合循環裝置,即在反應釜下部連接螺桿輸送器及靜態混合器,并從反應釜上部返回釜內。間歇法工藝流程短,使用設備臺數少,投資強度低。但存在攪拌功率大,能耗多,生產強度低等缺點。使用連續法工藝時,可采用柱塞流式的螺桿擠出反應器、雙螺桿反應器、附有螺帶攪拌器的立式反應器及靜態混合器組反應器等。

     

     

    混煉膠基本組成:

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    混煉硅橡膠是由生膠、填料、結構控制劑及硫化劑等組分組成。但為適應特殊要求,提供性能各異的混煉膠,還需加入各種添加劑,包括增量填料、內脫模劑、硫化劑、耐熱添加劑、顏料、發泡劑等。

    其中填料介紹如下:

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    硅橡膠使用的填料可以粗分為補強填料及增量填料兩類。還有一類固體添加劑習慣上也常將其歸入填料范疇。不同化學組成及物理性質的無機物微粉均可用作填料。但不同種類及粒徑的填料,對硅橡膠的補強效果差別很大。純硅橡膠的機械強度很低,當混入補強填料后,硫化膠的拉伸強度可由0.35MPa提高到14MPa。而被優先用作硅橡膠填料的主要是合成的二氧化硅微粉(氣相法白炭黑及沉淀法白炭黑),并主要用作補強填料;天然的石英粉、硅藻土及高嶺土等(經凈化、粉碎加工)可用作半補強或增量填料;炭黑(導電、補強)、石墨粉及金屬粉(導電)、碳酸鈣、硅酸鹽、鋁酸鹽、纖維狀填料(提高抗撕裂強度)、中空玻璃微球及塑料微球(降低表觀密度)。

     

     

    硅橡膠混煉膠工藝:

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    在通用煉膠設備中將生膠、結構控制劑、填料、添加劑及硫化劑等按規定順序逐一混勻而得。

    混煉時,加料順序為:生膠--結構控制劑--補強填料--其他添加劑--硫化劑。



     

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