f , 辞)i一争 1999年第4期 合成材料老化与应用 维普资讯 http://www.cqvip.com
#● 4{=}验* :究 =研==与* :试* # 偶联剂对脱丙酮型室温硫化 硅橡胶耐热性能的影响 ^t ‘袖理工大学材尊学院广州 ¨ 王糖林、,李和昌张宏 、 弓 摘要:制备了以少量脂肪胺类物质就可实现快速交联固化,具有较好的耐热老化性能 和储存稳定性的脱丙酮型室温硫化硅橡胶,并从应用的角度考察了几种偶联剂对其耐热 老化性能的影响。 关键词 v 室 室温硫化硅橡胶可以在常温常压下硫 化,并可根据不同要求制成灌封、浸溃、涂 敷、粘接、密封等材料,使用十分方便,应用 较为广泛,特别是脱丙酮型室温硫化硅橡 胶具有固化速度快、耐热性能好等优点t , 在航空、电子、汽车等领域应用前景广阔。 国内尚未见对脱丙酮型室温硫化硅椽胶的 研究报道。 种偶联剂对脱丙酮型室温硫化硅椽胶的耐 热性能的影响。 1实验 1.1主要原材料 10'7硅椽胶,粘度为2o.SPa.s,广州白 云粘胶厂生产;7一胺丙基三乙氧基硅烷 (A一1100), 一(2,3环氧丙氧基)丙基三 般地,室温硫化硅橡胶体系中由于 带有有机锡、有机钛等催化剂,或因交联不 完全及带有水分等杂质,其耐热性能不如 加成型或高温硫化硅橡胶。要制得耐热性 能好的室温硫化硅橡胶,必须尽量少使用 或不用有机锡等金属类催化剂L2J,并且要 采用活性较高的交联体系以使其交联反应 甲氧基硅烷(A一1g7),N—B一(胺乙基)一 胺丙基三甲氧基硅烷(A一1120),美国 产品;苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND一42), 二乙胺基亚甲基三乙氧基硅烷(ND一42), 江苏漂阳有机硅化工厂生产;用六甲基二 硅氮烷进行表面处理的气相法白炭黑(比 表面积为.2( ̄m2/g),自制;高活性脱丙酮 完全。此外,为了增加室温硫化硅椽胶体 系对基材的粘接力.通常需要在体系中加 型交联剂(}玎P一1),自制。 1.2实验操作 在两升的行星机中加人107硅椽胶、 表面处理白碳黑、耐热添加剂三氧化二铁 入偶联剂.在选择偶联剂时应充分考虑其 对体系热稳定性的影响。本实验考查了几 维普资讯 http://www.cqvip.com
2 贺火明等偶联剂对脱丙酮型室温硫化硅橡胶耐热性能的影响 放入烘箱中,70"C下放置l4天,然后测定 性能并进行比较。 等,搅拌均匀,真空排泡后在氮气保护下加 入交联剂、偶联剂和催化剂,然后在真空条 件下继续搅拦反应半小时,最后挤入塑料 筒中密封保存。 1.3测试方法 拉伸粘接强度:按GB/T 13477—92 制样,用DXLL一3000型电子拉力机测试。 表干时问:按GB/T 13477—92测试。 2结果与讨论 脱丙酮型交联剂的水解能比其它品种 的室温硫化硅橡胶剂的水解能要大得 多 J,其交联反应一旦发生,容易进行完 全,容易制得热稳定性较好的室温硫化硅 橡胶。我们制得的HP一1脱丙酮型交联 胶片的热老化实验:按GB528—76制 样,样品条在室温下空气中硫化七天后悬 挂在热空气老化箱中进行老化实验,硬度 用XHS—A型邵氏硬度计测试:拉伸强度 和断裂伸长率用XLL—IOOA拉力试验机 测试。 剂具有较高的反应活性,仅用少量的脂舫 胺类物质就可实现快速交联固化,能避免 使用有毒、在高温下有副催化作用的机锡, 从表l~2中可看出:样品1、2在250℃热 空气中老化l4天后性能损失仍较少,具有 较好的热稳定性。 储存稳定性:将密封好样品的塑料筒 襄1样品的组或与性能 物jl萼组成(%) 序号 A—ll00 A一1120 A—I87 ND一42 粘接强度(慨) 表千时间 储存 二丁基二 一22 二正丁胜 月桂酸锅 对玻璃 对船 0.05 0 l 0 05 1. 0 1.2l l 28 1.卯 0.I 0.05 I_46 1.48 0.98 1.Ol l 06 1.33 1.34 1.36 15 5 6 5 2 3 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 (n面) 稳定性 1 2 3 4 5 6 0.3 0.3 0 3 7 0.3 0.3 1.0 0.3 1.0 O,3 1.52 0.1 O.1 O.1 0.1 1.43 1.97 1.33 1.73 1,42 1.47 l 30 1.97 1.25 1.73 1.37 5 5 5 5 5 4 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 8 9 10 l1 12 13 注:lie方中用量 O 3 0.1 1.33 1.29 2 稳定 为5%,交联荆为7%,处理气相白碳熹为12%。 维普资讯 http://www.cqvip.com
1999年第4期 台成材料老化与应用 表2样品的热老化性能(250℃) 3 时间 (天) 性能 1 2 3 d 5 6 7 8 9 10 l1 12 13 I立仲强度 (M ) O 1.63 l 71 1 67 1 85 1.86 1.救 1.87 1.90 1.96 1.66 1.78 1.75 I 70 伸长率 (%) 3 352 4o4 397 391 41I 395 365 340 36o 361 4l5 407 耶氏硬度 (^) 投仲强度 (MPa) 1.55 l 66 1 42 43 37 40 41 38 43 44 44 40 41 37 I.78 1.84 1. 1.85 2 恐 1.昭 不 1. l_圆 伸长率 (%) 470 486 不 450 443 不 320 瑚 25l 2∞ 能 29o 278 耶氏硬度 (^) 32 37 能 38 38 毖 48 41 61 62 测 49 50 拉仲强度 (^ ) 1.59 I 67 测 l 80 1.救 蔼 O.6 2.09 l_l 不 定 不 不 3 佛长率 (46l 450 定 433 42o 定 114 蚴 50 托 %) _郾氏硬度 (^) 33 38 ,41 43 位 48 馥 能 能 7 拉伸强度 (MP1.64 I 60 a) 伸长率 (%) 4卯 442 郾氏硬度 36 40 (^) 1.87 1 90 410 394 不 1.救 不 定 能 l卯 能 定 定 47 46 2.∞ 1.98 测 61 测 定 I.47 定 拉伸强度 (M ) 1.77 1.78 14 仲长率 (%) 414 4:jI 邵氏硬度 44 (^) 45 353 350 59 60 82 68 在室温硫化硅像胶体系中通常采用添 加偶联荆的方法来提高其对基材的粘接性 能,但偶联荆的结构和性能对体系的热老 化性能有较大影响。我们考察了几种偶联 ;罔对HP—I脱丙酮型室温硫化硅橡胶体 系性能的影响。从表1 2中还可看出:几 AI100、All加、ND22,对体系的交联反应具 有较强的催化作用,在实验过程中,其用量 不能过多,否具 易引起交联反应过快,不易 制样。在体系中加人几种佣联剂,均引起 了体系的耐热老化性能的下降,并且,用量 越大,耐热老化性能下降越多。其中 AI100、AI8"/对体系的热稳定性的影响小 于AI120、NIM2、ND22,用All∞制得的4、 种偶联剂功能提高体系对铝、玻璃的粘接 强度,并能提高胶膜的内聚强度.其中 维普资讯 http://www.cqvip.com
4 贺火明等偶联剂对脱丙酮型室温硫化硅橡胶耐热性能的影响 5号样在250qC热空气中仍具有较好的耐 性。 热老化性能。相同用量的All20,NtY22,特 别是ND42,制得的的热老化性能较差,在 3结论 250qC的熟空气中老化一天后样品内部有 采用HP一1高活性脱丙酮型交联剂 较多的蜂窝状气孔产生,性能下降幅度较 制得的单组分税丙酮型室温硫化硅橡胶只 大。这与偶联剂的偶联基团的结构有较大 需加人少量的脂胺类物质就可实现快速交 的关系,由于All20的偶联基团带有双胺 联固化,本体系具有较好的耐热老化性能 结构,ND42和ND22偶联基团带有苯胺或 和储存稳定性。 亚甲基胺等结构,这些基团更易发生和诱 在体系中加入含氮或含环氧基团的T 发体系的氧化和降解反应,从而导致体系 或a型偶联剂可提高体系对铝和玻璃的粘 的耐热老化性能进一步下降,当热老化温 接力,但亦会降低体系的耐热老化性能,其 度较高,体系局部的氧化和降解反应速度 中A1 100对体系在热空气申的热稳定性能 较快,产生韵气体不易排出时 就 产生蜂 的影响小于Al87,AI120,ND42,ND22,在 窝状气孔。 实际应用中可根据需要进行平衡选择。 当在体系中加入少量的有机锡催化剂 时,其热老化性能显著下降,样品在热空气 参考文献 中迅速变软、发粘、并失去力学性能。这是 1井上凯夫,日本橡胶协会志,1990,63 由于在高温下,体系中撤量的水分等杂质 (12):758 : 在有机锡的催化作用下迅速引起体系的降 2贺火明.潘慧铭,壬耀林。辛和昌,合成 解所致。 材料老化与应用,199 ̄3.31 凡种样品在70qC下放置14天后经测 3井上凯夫,化学与工业(日),1987,4o 试性能变化不大,均具有较好的储存稳定 (12),1034 (上接第54页) 简易型烟密度测定仪检验评价………· 谢春灼(25) 耐候聚丙烯性能评价…………………· 赵幕莲杨典王巷江等(28) 专论与综述 微孔塑料成型方法和设备综述………· 滕建新肖建梅 吴舜英(31) 茂盘属聚乙烯及应用前景……………t 唐伟家(38) 信息与动巷 双环戊二烯政性苇饱和聚静树脂新材料 (48) 聚甲醛树脂产不足需有待开发………t (48) 应大力发展双胺及其聚台物生产··… · (49) 1999年总日次……………一…………· (53) 更正·…一 (49)