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炭黑品种对硅橡胶自粘带混炼硅橡胶加工性及导电性的影响
更新日期:2015/12/4   

向分子两端(CH3)3Si01/2链节封端,主链中(CH2=CH)(CH3)SiO链节的 摩尔分数为0.50%的甲基乙烯基硅橡胶生胶(聚合度约6 000) 100份中,加人比表面积为 34mVg、DBP吸油量为1. 1 mL/g、甲苯着色透光度为95%的炉法炭黑(日本三菱化成商 品:DIABLACKEY) 50份及盐酸吸液量2. 0 mL/g、碘吸附量48 mg/g的乙炔炭黑(日本 电气化学商品:尹>力7歹、7夕HS100) 10份,在捏合机中混炼均匀后,再加人交联剂 2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷1.5份,混合均匀配成混炼硅橡胶。用200 mm双 辊炼胶机评价加工性,即可以出片的最小辊距,mm。并将混炼硅橡胶在170 °C热压硫化 10 min,制成1mm厚试片,200 °C二次硫化4 h后,测性能,结果列于表7 — 3。为比较, 上述配方中仅用一种乙炔炭黑60份,同样条件配制混炼硅橡胶及上述配方中的炉法炭黑 改用比表面积78m2/g、DBP吸油量1. 05 mL/g、甲苯着色透光度83%的品种(日本•三 菱化成:DIABLACK H)配制混炼硅橡胶,同样条件评价及硫化后测性能,结果列于表 7-3。结果表明,炉法炭黑的比表面积过大及所含不纯物过多时,不但影响混炼硅橡胶的 加工性,也影响硫化后硅橡胶的导电性。

表7-3炭黑品种对混炼硅橡胶加工性及导电性的影响

混炼硅橡胶配方No.

1

2

3

用量/份

甲基乙烯基硅橡胶生胶

100

100

100

DIABLACK EY

50

 

 

乙炔炭黑HS100

10

60

10

DIABLACK H

 

 

50

硫化剂

2.0

2.0

2.0

性能

双辊机上出片厚度/mm

0. 8

3. 9

3. 2

体积电阻率/fl _ cm

1.0X101

3. 0X102

4.0X104

炭黑中含有微量的硫,对硫化会发生阻碍作用,用其配制的混炼硅橡胶必须多加硫化 剂才能达到合适的硫化速度。另外,表面活性太强的炭黑也对硫化剂产生吸附作用,在炭 黑填充量较大的情况下也要增加硫化剂的用量才能得到合适的交联密度,但由于硫化剂用 量的增加也带来了硫化后硅橡胶物性下降的问题。选用碘吸附值为50 mg/g以下及DBP 吸油量为2. 0 mL/g以上的炉法炭黑,由于其结构程度缓和,可降低因表面活性太强对硫化剂的吸附量,又能因有较发达的比表面积可使硫化后的导电硅橡胶具有合适的物理性 能。这种结构程度缓和的炉法导电炭黑,在大量填充的情况,混合、混炼也比较容易[5]。 炭黑的碘吸附值是评价炭黑粒子大小的参数,炭黑的粒子小吸碘值髙。一般炭黑的碘吸附 值为140〜300 mg/g,在配制导电性混炼硅橡胶时会产生对硫化剂的吸附,使硫化速度降 低,并影响硫化后硅橡胶的物理性能。DBP吸油量是指lg炭黑粒子间的空隙所需酞酸二 丁酯(DBP)的体积,是表征炭黑结构程度的参数,DBP吸油值髙,补强性高。一般炉法 炭黑的DBP吸油量为0.3〜1.4mL/g。选用DBP吸油量较一般炉法炭黑高,并同时限定 碘吸附值50 mg/g以下的炉法炭黑,其表面活性与补强性可以得到兼顾。

 




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