《广东橡胶》２０１４年第４期 １５ 硅橡胶硫化体系的对比研究 陈国栋 ，孙作敬 ，马保琴 （１．阿乐斯绝热材料（苏州）有限公司，江苏苏州２１５６００； ２．南通神马电力科技有限公司，江苏南通２２６５５３；） 摘要：本试验通过向硅橡胶中加入不同种类的硫化剂，通过混炼胶的硫化性能以及硫化胶 的力学性能分析来，比较不同种类的硫化剂对硅橡胶的作用效果，从而选择最佳的硫化 剂品种； 关键词：硅橡胶，硫化剂，配方 硅橡胶是一种特种合成橡胶，以硅氧键为主 链，而一般的橡胶是以碳一碳键为主链的结构。 由于其结构的特殊性，决定了它具有耐高温、耐 低温、耐高电压、耐臭氧老化、耐辐射、耐候、 生理惰性、高透气性、以及对润滑油等介质表现 出优异的化学惰性，因此其广泛地应用于电子电 器、医疗、食品工业，在航空、航天等高科技领 域及交通、石油、化工、仪表等方面也有着广泛 的应用，但一般硅胶力学强度相当低，不耐湿热 密闭老化，不耐非极性油，极大地限制了其应 ＴＡＩＣ、ＦＥＦ、ＤＣＰ、加工助剂等均为工业级产品。 硫化机：ＨＳ１００Ｔ—ＦＴＭＯ一９０７，佳鑫电子设备 科技有限公司；气压自动切片机；ＧＴ一７０１ｏ＿ＡＲ， 拉力试验机：Ａ １－７０００Ｍ，高铁科技股份有限公 司；开放式炼胶机：Ｘ（Ｓ）Ｋ－１８０，上海双翼橡塑 机械有限公司；无转子硫化仪：ＧＴ－Ｍ２０００一Ａ，台 湾高铁科技股份有限公司；电加热平板硫化机： ＨＳＩＯＯＴ—ＦＴＭＯ一９０，佳鑫电子设备科技有限公司； 老化试验箱：４０１Ａ型，上海实验仪器有限公司； １．２硅橡胶加入不同硫化剂的混炼胶的配方 用，通过向硅橡胶中加入耐热剂来改善硅橡胶的 耐热性，并加入不同种类的硫化剂，通过硫化胶 的力学性能分析来比较硫化剂对硅橡胶的作用效 果，从而选择最佳的硫化剂品种。 本文主要研究了在硅橡胶中加入不同种类的 本次试验共采用四种不同的硫化剂来进行混 炼胶的性能对比，具体配方设计如表１所示； １．３试样制备 将生胶放人开炼机进行混炼，辊温４０～ ５０℃。 硫化剂后，混炼胶的硫化特性以及硫化胶的各项 物理机械性能、压缩永久变形及耐老化性能进行 对比，从而选择最佳的硫化剂品种，以期为相关 的硅橡胶生产企业提供参考； 双辊开炼机辊筒速比为１．２～１．４）９宜，快 辊在后，混炼时开始辊距（１～Ｇｍｍ），然后逐步放 大。加料和操作顺序：生胶（包辊）一白炭黑 结构控制剂一硫化剂一薄通５次一下料 一１实验 １．１主要原料及仪器设备 将混炼胶停放２４ｈ后，按无转子硫化仪所测 的时间，采用平板硫化机在进行试样硫化，胶料 的硫化条件为：硫化温度为１７０℃，硫化压力为 １０ＭＰａ、硫化时间为硫化仪所测定的各试样的理 论正硫化时间ｔ ｃ９０＋ｌｍ ｉ ｎ。硫化后的试样，在室 温下停放１Ｏ小时后，进行性能测试。 甲基乙烯基硅橡胶（Ｍ Ｖ Ｑ）２ ８ ８ ０， 道康宁公司；结构控制剂羟基硅油， 江苏常州卓群纳米材料有限公司；其余配合剂如 １６ 硅橡胶硫化体系的对比研究 表１、硅橡胶加入不同硫化剂的混炼胶晦配方 １．４性能测试 国家标准ＧＢ／６８３的规定；硫化曲线，执行标准按照 ＧＢ／Ｔ １６５８４－１９９６，参考标准ＩＳＯ ６５０２—１９９１，根 据结果获得ｔｓｌＯ、正硫化时间ｔｃ９０，根据扭矩、 执行标准按照ＧＢ６０３８—９３，参考标准ＩＳＯ／ＤＩＳ ２３９３—１９８９，裁出拉伸、撕裂、回弹、压缩永久 变形。试样其中拉伸片的宽度方向要与压延方向 致而撕裂片的宽度方向要与压延方向相垂直。 一焦烧时间、硫化速度、曲线的平坦性初步判断胶 料性能。 撕裂强度：按Ｇ Ｂ／Ｔ５２９－－１９９９￣定，拉伸速率为 ５００ｍｍ／ｍ ｉ ｎ；硫化胶的定伸应力、拉伸强度和拉 断伸长率：按Ｇ Ｂ／Ｔ５２８—１９９８测定，拉伸速率为 ５００ｍ ｍ／ｍ ｉ ｎ；恒定性变压缩永久变形试验：根据 ２结果与讨论 ２．１不同硫化剂的硅橡胶硫化曲线主要数据 及分析 表２不同硫化剂硅橡胶在１７０℃的硫化特Ｊ｝生 由表２和表３可以看出各种硫化剂对胶料的扭 矩的影响并不大，ＭＨ一般都维持在９ｋｇ．ｃｍ左右， ＭＬ维持在０．５ｋｇ．ｃｍ左右，但是各个胶料的工艺正 硫化时间波动却很大，综合比较，第三号胶料的 的比较可以看出，与在１５０℃的条件下相比，在 １７０℃的条件下，可以明显的缩短硫化时间，提 高硫化效率。因此，根据生产效率要求，我们要 选择相对比较高的硫化温度和相对硫化速度快的 硫化剂配方进行生产； 硫化效率最高，焦烧时间也最短。通过表２和表３ 《广东橡胶》２０１４年第４期 １７ 由上表可以看出，加入不同种类的硫化 的硫化性能和硫化胶的物理机械性能有明显的差 剂，胶料的的拉伸强度和撕裂强度逐渐增加，但 变化不明显。这是由于胶料的交联密度值都在 １．Ｏｍｏ １／ｇ左右波动不大。胶料的定伸应力和硬度 异，综合比较，使用ＤＣＰ作为硫化剂的硅橡胶的 综合性能是最优异的，对于硅橡胶的生产厂家而 言，不同的生产设备和不同工艺流程以及不同的 产品要求，都可以通过选择不同硫化剂来实现公 司的最优化生产。 作者简介：陈国栋（１９７９－）男，山东诸城 人，工学硕士，高级工程师，主要从事橡胶材料 的研发和工艺管理工作，现工作于阿乐斯绝热材 料（苏州）有限公司 值变化不明显，硬度值在邵Ａ５０度左右；通过表４ 可以看出，不同的硫化剂的硅橡胶配方在某些性 能上有较大的差异，１≠｝配方的老化性能比较好， 适合加工耐老化的橡胶制品，例如使用温度波动 较大的硅橡胶制品；２≠｝配方压缩形变性能好，适 合加工受压的硅橡胶制品，例如一些起填充或者 密封作用的硅橡胶制品；３≠｝的撕裂强度较高，适 合加工对撕裂要求比较苛刻的硅橡胶制品；４群加 入ＤＣＰ的胶料的综合性能最优，综合考虑加入ＤＣＰ 的硅橡胶性能值较佳。不同的生产企业可以根据 成本和性能进行考证对比，选择最佳的硅橡胶硫 化温度和硫化剂品种； ３结论 对于硅橡胶而言，不同的硫化剂会对？昆炼胶