向末端(CH3)3Si01/2鏈節(jié)封端,(CH2=CH)(CH3)SiO鏈節(jié)的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.15%,聚合度約6 000的甲基乙烯基硅橡膠生膠100份中,加人碘吸附值為48 mg/g、 DBP吸油量為2.1 mL/g的爐法炭黑A 40份,在捏合機(jī)中混煉配成膠料。然后,向膠料 中加人2,5-二甲基一2,5-二(叔丁基過(guò)氧)己烷1份,混合均勻配成混煉硅橡膠。為比 較,同樣條件,將炭黑改為碘吸附值為800 mg/g、DBP吸油量1. 8 mL/g的爐法炭黑B及 碘吸附值為30 mg/g, DBP吸油量為1. 4 mL/g的爐法炭黑C各40份,配成2種混煉硅橡 膠。將上述用3種不同性能爐法炭黑配制的混煉桂橡膠,分別用下述方法評(píng)價(jià)硫化速度及 硫化成形,制作2 mm及1mm試片測(cè)物理性能及體積電阻率,結(jié)果列于表7—4。 硫化速度,用流變儀測(cè)170 °C下最大扭矩值的10%扭矩所需時(shí)間(I。)與90%扭矩 所需時(shí)間(A。)。了值時(shí)間長(zhǎng)表示產(chǎn)生硫化阻礙。 混煉桂橡膠在170 °C熱壓硫化10 min,制成2 mm及1 mm的試片,再于200 °C烘箱 中硫化4h。然后測(cè)物理性能及電性能。 表7-4中的結(jié)果表明,低碘吸附值并具有高DBP吸油量的爐法炭黑,沒(méi)有硫化阻礙, 在硫化劑2,5-二甲基-2,5— 二(叔丁基過(guò)氧)己烷1份的情況下,就可以達(dá)到滿意的硫化 速度及滿意的物理性能及導(dǎo)電性。 表7—4炭黑品種對(duì)導(dǎo)電性混煉硅橡膠硫化速度及性能的影響
混煉硅橡膠配方No. |
1 |
2 |
3 |
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甲基乙嫌基硅橡膠生膠 |
100 |
100 |
100 |
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爐法炭黑A |
40 |
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用量/份 |
爐法炭黑B |
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40 |
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爐法炭黑C |
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40 |
|
硫化劑 |
1 |
1 |
1 |
硫化速度 |
丁 io/s |
20 |
130 |
100 |
|
Too/s |
90 |
460 |
290 |
物理性能 |
拉伸強(qiáng)度/ MPa |
5. 6 |
2.7 |
2.8 |
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伸長(zhǎng)率/% |
580 |
120 |
240 |
體積電阻率/fl • cm |
3.0X101 |
2.0X102 |
9.0X101 |
導(dǎo)電性硅橡膠通常有體積電阻率受溫度變化而發(fā)生變化的問(wèn)題,主要是由于溫度變化 使硅橡膠內(nèi)的炭黑粒子分散狀態(tài)發(fā)生變化引起。尤其是炭黑填充量較高的髙導(dǎo)電性硅橡 膠,這種體積電阻率的不穩(wěn)定性更為顯著。選用鹽酸吸液量6.0 mL/g以下,碘吸附值 50 mg/g以下及比表面積50 mVg以下的炭黑配制導(dǎo)電性混煉硅橡膠,可以制得受環(huán)境溫 度影響體積電阻率變化較小的硅橡膠。鹽酸吸液量是表征炭黑一次粒子連鏈結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)程度 強(qiáng)弱的參數(shù),即連鏈結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的品種鹽酸吸液量多,連鏈結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的炭黑,在混合或混煉 應(yīng)力作用下其結(jié)構(gòu)很難破壞,不可能在生膠中達(dá)到均勻的分散。適度結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)程度,即鹽 酸吸液量為6. 0 mL/g以下及碘吸附值為50 mg/g以下同時(shí)滿足這2個(gè)參數(shù)的炭黑在硅橡 膠生膠中有較好的分散性,但最好鹽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。這種適度結(jié)構(gòu)的炭黑的另1個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)比表面積(BET法)規(guī) 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膠生膠中容 易達(dá)到均勻分散。
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