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硅橡胶是一种特种合成橡胶，主链由硅原子和氧原子键合组成。特殊的结构赋予其良好的耐高温、耐低温、耐高电压、耐辐射、耐臭氧老化、耐天候老化及耐润滑油等化学介质性能。硅橡胶广泛应用于电子电器、医疗、食品、航空、交通、石油和化工等领域。但硅橡胶的强度低，不耐湿热老化，不耐非极性油，因此其应用受到限制。 在硅橡胶中加入不同种类的硫化剂，对比胶料的硫化特性和物理性能，分析硫化剂对硅橡胶性能的影响，以选择适合的硫化剂。 1 实验 1.1 主要原材料 甲基乙烯基硅橡胶（以下简称硅橡胶），牌号2880，美国道康宁公司产品；结构控制剂羟基硅油，江苏常州卓群纳米材料有限公司产品。 1.2 主要仪器与设备 XK-160型开放式炼胶机，上海双翼橡塑机械有限公司产品；HS100T-FTMO-907型硫化机，佳鑫电子设备科技有限公司产品；GT-7010-AR型气压自动切片机、GT-M2000-A型无转子硫化仪和AI-7000M型拉力试验机，高铁科技股份有限公司产品；401A型老化试验箱，上海实验仪器有限公司产品。 1.3 配方 试验配方如表1所示。 1.4 试样制备 胶料混炼在开炼机上进行。辊温40~50 ℃，辊筒速比为1.2～1.4，快辊在后，混炼初始辊距为1～5 mm，然后逐步增大。加料顺序为：生胶→白炭黑→羟基硅油→硫化剂→薄通5次→下片，停放24 h。试样用平板硫化机硫化。硫化条件为：温度170 ℃，压力10 MPa，硫化时间（t90+1）min。硫化试样在室温下停放10 h后进行性能测试。 1.5 性能测试 胶料性能按相应国家标准进行测试。 2 结果与讨论 2.1 硫化特性 硅橡胶的硫化特性如表2所示。从表2可以看出：不同硫化剂对硅橡胶t10和t90的影响较大，3#配方胶料的焦烧时间最短，硫化速度最快；MH基本在9dN·m左右；与150 ℃时胶料相比，170 ℃时胶料的t90明显缩短，硫化效率 2.2 物理性能 硅橡胶的物理性能如表3所示。从表3可以看出：4个配方胶料邵尔A型硬度和拉伸强度相差不大；定伸应力和撕裂强度略有差异，压缩永久变形差异较大。加入硫化剂TX-29的1#配方胶料的耐老化性能较好，适合加工耐老化的橡胶制品，例如工作温度波动较大的橡胶制品；加入硫化剂双2，5的2#配方胶料抗压缩变形性能好，适合加工受压的橡胶制品，例如起填充或者密封作用的橡胶制品；加入硫化剂双2，4的3#配方胶料的撕裂强度较高，适合加工对撕裂性能要求比较苛刻的橡胶制品；加入硫化剂DCP的4#配方胶料的综合性能最佳。 硅橡胶制品生产企业可以综合考虑产品生产工艺、成本和性能，选择最适合的硅橡胶硫化剂品种。 3 结论 3.1 硫化剂对硅橡胶的硫化特性和物理性能有明显的影响，本研究的几种硫化剂中，硫化剂DCP的硅橡胶综合物理性能最佳。 3.2 硅橡胶制品生产企业可以根据生产设备、工艺流程及产品的具体要求，选择不同硫化剂来实现产品性能目标。 |
