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炭黑品种对导电性硅橡胶自粘带混炼硅橡胶硫化速度及性能的影响
更新日期:2015/12/4   

向末端(CH3)3Si01/2链节封端,(CH2=CH)(CH3)SiO链节的摩尔分数为 0.15%,聚合度约6 000的甲基乙烯基硅橡胶生胶100份中,加人碘吸附值为48 mg/g、 DBP吸油量为2.1 mL/g的炉法炭黑A 40份,在捏合机中混炼配成胶料。然后,向胶料 中加人2,5-二甲基一2,5-二(叔丁基过氧)己烷1份,混合均匀配成混炼硅橡胶。为比 较,同样条件,将炭黑改为碘吸附值为800 mg/g、DBP吸油量1. 8 mL/g的炉法炭黑B及 碘吸附值为30 mg/g, DBP吸油量为1. 4 mL/g的炉法炭黑C各40份,配成2种混炼硅橡 胶。将上述用3种不同性能炉法炭黑配制的混炼桂橡胶,分别用下述方法评价硫化速度及 硫化成形,制作2 mm及1mm试片测物理性能及体积电阻率,结果列于表7—4。
硫化速度,用流变仪测170 °C下最大扭矩值的10%扭矩所需时间(I。)与90%扭矩 所需时间(A。)。了值时间长表示产生硫化阻碍。
混炼桂橡胶在170 °C热压硫化10 min,制成2 mm及1 mm的试片,再于200 °C烘箱 中硫化4h。然后测物理性能及电性能。
表7-4中的结果表明,低碘吸附值并具有高DBP吸油量的炉法炭黑,没有硫化阻碍, 在硫化剂2,5-二甲基-2,5— 二(叔丁基过氧)己烷1份的情况下,就可以达到满意的硫化 速度及满意的物理性能及导电性。
表7—4炭黑品种对导电性混炼硅橡胶硫化速度及性能的影响

混炼硅橡胶配方No.

1

2

3

 

甲基乙嫌基硅橡胶生胶

100

100

100

 

炉法炭黑A

40

 

 

用量/份

炉法炭黑B

 

40

 

 

炉法炭黑C

 

 

40

 

硫化剂

1

1

1

硫化速度

io/s

20

130

100

 

Too/s

90

460

290

物理性能

拉伸强度/ MPa

5. 6

2.7

2.8

 

伸长率/%

580

120

240

体积电阻率/fl cm

3.0X101

2.0X102

9.0X101


导电性硅橡胶通常有体积电阻率受温度变化而发生变化的问题,主要是由于温度变化 使硅橡胶内的炭黑粒子分散状态发生变化引起。尤其是炭黑填充量较高的髙导电性硅橡 胶,这种体积电阻率的不稳定性更为显著。选用盐酸吸液量6.0 mL/g以下,碘吸附值 50 mg/g以下及比表面积50 mVg以下的炭黑配制导电性混炼硅橡胶,可以制得受环境温 度影响体积电阻率变化较小的硅橡胶。盐酸吸液量是表征炭黑一次粒子连链结构发达程度
强弱的参数,即连链结构发达的品种盐酸吸液量多,连链结构发达的炭黑,在混合或混炼 应力作用下其结构很难破坏,不可能在生胶中达到均匀的分散。适度结构发达程度,即盐 酸吸液量为6. 0 mL/g以下及碘吸附值为50 mg/g以下同时满足这2个参数的炭黑在硅橡 胶生胶中有较好的分散性,但最好盐酸吸液量的下限控制在0.60 mL/g以上,碘吸附值的 下限控制在10 mg/g以上。这种适度结构的炭黑的另1个结构参数比表面积(BET法)规 定在50 m2/g以下,是使炭黑的表面吸附力下降,物理吸附力低的炭黑在硅橡胶生胶中容 易达到均勻分散。




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