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1、)赫 俐 谚 m 啦、1 9 9 3年第 6期 有机硅材料及应 用 丁 j 有机 硅材料的市场 与产品开发 续 七 重室强(中国氟硅有机材料工业协会有机硅专业委员会理事长)1 4 双组分室温硫化硅 橡胶 双组分 R T V硅橡胶 是液 体或 膏状 胶蚪 与交联剂或 催化剂 两个组分、分别包装，使用 时按 一定 比例 混合，在 室温下就可 硫化 成弹 性 体。硫化后 的双 组分 RT V硅橡胶和一般硅 橡 胶 一样，具有优 良的电气绝缘 和耐高低 温 等特性。广泛用于 电气、电子器材 的绝缘封 装 材 料，汽 车、机 械行 业 的 密封、抗 震 材 料，纺 织、塑料、印刷 行业 的橡 胶辊 筒材
2、料，建筑 行 业的 嵌缝 密封材 料。另外，双组分 R T V硅橡 胶 有非常好 的脱模性，特 别适 于制 造精密 的 模 具 若 将双组 分 R 硅橡 胶 与材料 粘接 时，只要 事先 用底涂 剂处理 即可粘接。近年 来，为扩 大其应 用领域，已将具 有 良好粘接性 工技 术开 发，今 已取代 了一部 分单组 分 RT V 硅橡胶 的市场。双 组分 R 硅橡胶 一般 由下 列 成分 组 成：(1)基础聚 合物：一般 为两末 端具有羟基 的聚二 甲基硅氧烷；(2)交联剂：能将 基础聚 合物联结 成网状 结构的并具有三个 以上水解性 官能团的硅烷 或聚硅氧烷；(3)催化剂：能使基 础聚合物 与交
3、联剂在 室温下 进行反应的有机化 合物；(4)填料(补强 或增量)；(5)其 它添 加剂(加工助剂、颜料、防锈剂 等)。将这 些成分按 其特性分 成两个 包装 表 的双组分 R T v硅橡胶 投放 市场，加之新的施 8 7为三种组 合形式。衰 8 7 双 组分 R T V硅撩 肢主要 成 分的组 台形式 盈 童 堡 l 2 3 主荆(胶科)基础聚台物 填料 交联荆 基础 聚台物 填料 基础聚合物 填料 催化荆 交联 剂(催化 剂)催化荆 l 催 化荆 交联 荆 基 础聚 合物 填料 交联 剂 商品 的主要形 式 部分商 品形 式 部分 商 品形式 第 1种形 式可 以增减交联剂 的用量来控 制
4、硫化速度，是 商品的 主要形 式 i 第 3种形i 有利 于机械 施工(1 r l进 料)，是建筑密封胶 的商品包 装。1 4 1 双组分 RT V硅橡胶 的硫化机理 缩 台型双组 分 R T V硅橡胶 的硫化 过程 CH a CHl CH s CH，o s I I 卜 自0 H ：H。O s i J I -cH3 cH，c H o oc枷 一一一一、，一 一，、一 一1 。H 6 C，oH5 cH cH I C H a CH l 一 o-。n，H l I I一 I CH a 口H，cH3 CH，是在催化剂存在下 由基础聚合物末端的羟基 与交联剂 中的可水解基 团缩 合反应：(1】脱醇缩合型
5、曹 s IoH+R0s#鱼 塑!。兰 jo s j 罩 十 R o H 可用 下列示意式表示形成 网状结构的过 程：。s，0 o c”；，维普资讯 http:/ 有 机 硅 材 及 应 用 1 9 9 3年 第 6朗(2)脱羟 胺缩台型 E io H+Rj NoS辛一i OSi-+R NOH(3)脱 氢 缩 台型：i S I o H十HSS n P 1 或 化 音 格(d)脱 水 缩 台型：j s H+H()s】三 竺些宣望。三 o s i 三 十H 大部分 商 品是脱醇缩 台型，交联剂 可片 J 正硅 酸 乙酯 或其部分 水解物，甲基三 乙氧基 硅烷或其部分水解物。催化剂一般 采用二烷 基二
6、羧酸锡，如二 丁基二月桂酸锡、二辛=月桂酸锡、二 丁基 二乙酸锡、二 辛基二 乙酸锚 或辛酸亚锡等。硫化 反 应过程基本 上是一 个 级反 应，反应速 度与 催化剂 的浓度指数、，电过 中 羟基和烷氧基数 目成正 比。催化剂 二 烷 基二 羧 酸 锡 R n(O C OR )z 中，有机 基 R或 的碳原 子数 目越少，催化 剂 的硫化 促进作用 越大。图 6 3是几 种二烷 基二羧酸锡浓度 与硫化时间的函数关 系。催 化剂的反应速度常数按活性大 小列于表 8 8。囝 6 3 催 化荆 种类、浓度 与硫他 时间的函数 关系 1 二 己基 二 乙 随锡 0 二 丁基 二 己酸 锡 3 二 辛 基
7、二 乙 酸 锡 二丁 基二 月隹酸 锅】5 二辛基二 月挂 酸锝。表 8 8 催化 剂的种类 与活性 反应速度 常数 催化荆 K。1 0 (分 子 分。(c!Hs)I I(OC OC H：)j 7 9 (c H)n(OC OC H3)5 8 (cE H1 )n(OCO CH，)2 6 !(C H9)n(OCOCl H)2 2，(G H T j (OCOC Ht 1)t 8 在实际应用 中，根据 需要通 过改 变 催化 剂的种类或用量(O 0 l 3 )可使 硅橡胶 从几分钟到几天实现硫化。所用 基础聚 合物 的分 子量 越大 硫 化速 度越快，即硫化 时间越短，如 图 6 4所示。囝 6 基础
8、 聚台物分 子量对 硫化时 间 的影 响 l舟于量-a O 0 0 1 2 分子 量 6 3 0 0 0 1 3 分 干萱 7 7 0 0 0 交 联 剂 结 构 对硫 化 速 度 是 有 影 响 的。一 般来 说 交联剂 中有机基 团上的 碳原 f数 目 越少，硫化速度越快 1 d 2 双组分 R T V硅橡胶 的配 制 缩合型双组分 R T V硅橡胶，从产 品应用 方 面 可丹 为 四类；(1)电气、电子器材浇注封装、绝缘密封、涂复用的 品级；(2)取模、浇注橡 胶制件 用的品级，f 3)阻燃、隔热用的泡、末品级；(d)嵌 缝 用 的密 封 胶 品级。各类 品级 的 胺料 及硫 化体 系
9、的配 制工 艺、配 方 设计 各 肓其特点 但 在基础 聚 合物、填料、各种 添加剂及生产 中所 用的主 要设 备 维普资讯 http:/ 1 9 9 3年第 6期 有机硅材料及应 用 基本上相 同。基础聚 合 韧的选 择：除 少量耐 油 及耐低 温的品种外，大 多数双组分 R T V硅橡 胶都采 用 a，u一二羟基 聚二 甲基硅氧烷。其 分子 量 大小不仅 与配制 胶 料主剂的流 动性 有关，而 且也影响硫化胶的物理机械性能。因此，在 腔 料 主剂的配 带 中，必 须根 据产 品的要 求选 择 合适的基础 聚合物 的牯度。表 8 9是 n，二 羟基聚二 甲基硅氧烷的牯度对其硫化胶性 能 的影
10、响。衰 8 9 基础 聚合 物的粘 度对硫化 腔 性能 的影响 基础 聚合物 的粘度 琉 化胶性 能 拉伸 强度 伸长率 硬度 mF a s(2 0 )(MP h 1 ()(甜 A 8 90 2 8O 89 61 26l 2 3 50 1 3 3 5 6 30 87 4 l 5 l 6 5 0 6 d974 3 30 1 9 4 47 957 4 3、77 203 4 7 229 60 a 76 2 83 3 9 423 40 3 56 280 ,3 6 990 00 3 95 3d0 3 2 琉化瞳 配方 基础臻 台物 I O 0 g，气相 法自发 黑 2。g 正硅 酸 乙酯 2 g I 二
11、丁基 二月桂 酸锡 l g。由上 表得 知 基础聚 合物的粘度 在 l 0 0 0 1 0 0 0 0 0 mP as 2 0 C范 围 内，对 硫 化 胶 的 拉伸强度 影 响不大，仲长率随 粘度的 增大 有 明显地增 加，硬 度随粘 度的增 加而 有 规律 地 降低 这些结果 是符 合交联点疏密规律的。在 某些情况下，也可采用高、低分子量 的两种基 础聚 台物 匹配，以调 节交联点 的疏密 程度和 分布，使硫化胶 的性能满足特殊的要求。以基础 聚 合物、填料 及其 他添加剂 配 制 缩台型双 组分 R T V胶料 主剂，应根据 使用 要 求，设计其配方及配制工艺，也 可制得 粘度台 适、贮
12、存性能稳定、硫化胶具有较好物理机械 性 能 的 胶 料。硫化体 系的配 合原 则在 1 d节 中已予叙 述。通常 以催化剂配以其它添加剂作 为一个 组 分；也有 以催化剂 与交联剂再 以其它 添加 剂作为一个 组分 由于常 用催化剂二丁基二 月桂 酸锡、二 丁基 二 乙酸锡 等在 硫化过 程 中 水解 产生游离酸，对金属有轻微的腐蚀，这可 在胶料主剂 中加入适量 的腐 蚀抑 带 剂或 防锈 剂(如 Mg O)加 以解决。缩 台型 双 组 分 R 1、，硅橡胶 由于采用二烷基二羧酸锡作 催化剂，其硫化 后的制 品在 密闭状态 下受热有返 原现 象，因此使用范 围受到一 定限 制。若用螫 台化 六
13、配 位的 四价有机 锡：这种 有机锡 不但有 较好 的催化 活性，而 且基本上解决了硫化后制 品在密闭状态下受 热返 原的问题 1 d 3 电 气、电子 器 材 用 缩 台型 觏 组 分 R T V硅 橡 胶 这类 品级 可用于与金属 直接接触作 为绝 缘材料，也 用于 电子、通 讯器材、仪 器仪表 的 浇注、密封作为绝缘、防震、防潮 的封装材料。市场上 已有各种 不同粘度 及硫 化后 不同性 能 的品级。使用时 以催化剂 用量调节旌工操作 时 间及硫化速度。国外和 国 内这类 品级 及性 能分别列于表 9 0和表 9 l 这类 品级 的配制，在基础 聚 合物 的选 择 上必须严格控制 低分子
14、量 易挥发 的 D 含量，以免在开放式的 电接点 附近 或密闭式、半 密闭式 电气设 备中使用 时，由于其 所含低 分子 聚硅 氧烷的挥发造成接 点故 障。所 用的 填料、掭加剂应 尽量纯 净，使脏料的 电性能碍 到 保证。为减 少补强填料 的增稠现象 及使配 制的胶 料在贮存 中性 能 稳定 在基础 聚 合物 与填料混 合时要经过热处理。某些情况下也 可采用母炼胶稀释或添加助剂的办法 例如：L O O 份 粘 度 3 P as，2 5 的 u，u二羟 基 聚 H H H H=一，s 一 一、，I1 一 ，维普资讯 http:/ 有 机 硅 材 料 及 应 用 1 9 9 3年 第 6期 表
15、9 0 国外电 子、电 子器 材 用缩合型双 组分 R T V硅橡 胶 的品级 硬性 能 l 2 3 5 6 7 外 观 藏 体状 藏体牡 粘稠状 藏 体状 藏体状 膏状物 透 明藏 体 主荆粘度(P a s)l 1 l 5 l 6 J a 7 5 8 5 约 2 0 约 J 2 不流 动 O 7 相 对密 度(2 5 C)J 1 5 1 4 5 1 2 5 O 9 8 艟 工操 作时间(h)。1 5 2 0 1 5 2 0 1 O 1 5 J 0 1 0 0 5 1 0 5 0 完全硫化 时间(h )2 4 2 5 2 2 2 1 2 5 2 1 2 5 2 4 2 5 2 5 2 2 5
16、硬 度(邵 A)6 0 6 5 5 O 5 5 6 0 5 5 6 0 3 5 3 0 拉 伸强度(MP a)5 O 4 0 4 0 5 0 3 5 3 0 2 O 伸 长率()l 0 0 l 2 0 l 5 O J 7 0 1 5 O J g o J 5 0 7 0 2 0 0 线 收缩 率()0 I 0 2 O 5 0 6 0 5 0 2 0 1 使 用温 度范 围()6 O 2 5 0 6 0 2 5 0 6 O 2 5 0 6 0 2 5 0 6 0 2 0 0 6 0 2 0 0 6 0 2 0 0 探 部硫化 性 有 有 有 无 有 无 无 吸水性，7天 2 5()O 1 O 8
17、0 7 0 2 0 7 热 导率(Wi re)0 2 3 O 2 2 吼2 3 0 1 8 0 2 1 0 J 9 O I 5 热 失重，2 0 0 C 1 0 0 0 h()4 0 5 0 3 5 1 0 3 0 3 5 1 5 1 5 体 积 电阻率 c m)J J 0 1 1 0 J 1 0 l 1 0“J X J 0”2 1 0 2 X J 0 介 电强 度(k V 丌 1 丌 1)2 0 2 5 2 5 2 2 2 9 2 5 2 3 介 电常 数(1 0 H z)5 2 8 2 9 2 a 3 3 2 7 介 电损耗角正切(J 0 0 1d f z)O O O 2 0 0 0 5
18、0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 O 1 O O 0 l 特点 阻燃性 无颜辩*施工 操作 时间是指混入 硫化 荆后 尚能流动 的使 用 表 9 1 国产电 气、电 子器材 用缩 合型j 皿组 分 R T v硅 攮胶 的性 能 SDL 1 35 SDL1 J SDL1 43 SD B-J SD一 33 外观 白色藏 体状 乳 白半透 明藏体 白色藏 体状 红色藏 体状 透 明藏 状 主荆粘度(P a。)5 O l O 0 3 0 0 1 0 0 3 O 相 对密度(2 5)I J 0 J 0 0 J 2 0 0 g a 艟 工操作 时间(h)J O J 0 J O 1 0 I 0 完全硫
19、化 时间(h )2 4 2 5 2 4 2 s 2 4 2 5 2 4 2 5 2 4 2 5 硬 度(邵 A)3 O 3 O 3 5 4 0 2 5 拉 伸强度(MP a)J 2 J 1 3 O 4 0 0 1 伸 长率()J 5 O J 5 O I 1 0 I 2 O l 2 O 深 部硫化性 无 无 有 有 无 体 积 电阻 率(0 c m)I 1 0 l l 0 J l 0 1 J O”I J O“舟 电强度(k V m m)2 3 2 0 2 2 1 7 2 0 舟 电常数(J 0 0 k H z)3 3 3 J 3 7 3 6 2 7 介 电损耗角 正切(1 0 0 1d f z)
20、0 0 0 2 O 0 0 J O 0 O 2 0 0 0 3 0 O O I 流 动性 好，易 施：操 作 时 间 可 施 工 操 作 时 高 强 度 灌 注 特点 排 泡。操作艟 料，艟工操 作 无填 料 工时 间可控。控。间可控。时 间可控。二 甲基硅氧烷 中加入 5份 二苯 基二 乙氧基 哇 烷，在双辊或三辊混炼机上与 d 0份气相法 白 炭黑(国 产 2号)混 炼 配 成 的 母 炼 胶，：芷 1 8 0 C热 处理 2小时，返 炼，同时 加入所 需的 惰性 填料、颜料、制得膏状物 再甩牯度3 P a s 的 a，一二羟基聚二 甲基硅氧烷在 反应 釜 中 强烈搅拌 下稀释 刊所 需的
21、 白炭黑含量，然 后 在 1 8 0 搅拌处理 2小时，冷 却出料，即得腔 维普资讯 http:/ 1 9 9 3年第 6期 有机硅材料及应用 料主剂。图 6 5是 以 S D一3 3作基础 聚合物，主剂的牯度及其硫化 的性 能 a 两种 白炭黑为 填料，采 用上述方 法配制 胶 料 生粒=白搬翼 粘摩 j n -s I 最车 2 3 0 40 S 硬 度(!A、田 6 5 两种 白炭黑 用量对 脏 料主剂 的牯 度 及硫化胶性 能 的影响 气相 法 白 嶷黑 r 沉淀法 白炭黑 经表 面处理 的疏水性 白炭黑配制 的双组0 2 二 丁基二月 桂酸锡，在 室温 下硫化 其 分 RT V硅橡胶胶
22、 料 主剂，其粘 度变 化较，、，补强效 果较高。例如：l 0 0份粘度 l 0 0 P a 2 5 的 n，D 一二羟基聚二 甲基硅氧烷 中加 5 5份粘度 5 0 0 mP a s 2 S C的 甲基 硅油及 d 0 份 经(C H，)S i NH S i(C Hs)，表 面处理 的气 相法 自炭黑(4 号)配制的胶料。该胶料粘 度约为 1 2 0 P as 2 S，再加入 2 5 正硅酸 乙酯和 拉 伸强 度可 达 6 0 MF a，伸 长率 为 4 5 0 ，撕 裂强度为 3 0 k N m。为降低含有 高填充量 白炭黑胶料主剂的 粘度，还 可在配制过程 中加入二 乙基羟胺，配 制后再
23、从胶料 中减 压加 热蒸出。例如：1 0 0份 粘度 2 0 P a s 2 5 的 n，。一二 羟基聚二 甲基 硅氧 烷 中 加入 3 l份 经(C H a)s S i NH s i(c H 3)，帅 维普资讯 http:/ 有机 硅材料及应 用 1 9 9 3年第 6期 表 面 处 理 的 气 相 法 白 炭 黑(比 表 面 积 2 3 0 m s)和 0 0 l份 二 乙 基 羟 胺，在 捏 合 机 中 1 5 0 混炼 3小时，制得的胶料 主剂 有非常 好 的 流 动 性，再 加 入 由 2 5份 聚 硅 酸 乙酯、0 5 份 二丁基二 月桂酸 锡和 3 O份粘 度 3 0 mP a
24、s 2 5 的二 甲基 硅油组 成的硫 化体 系，搅拌 均 一 后脱除气泡 灌入 2 5毫升 聚苯 乙烯 制 拘 杯 中，将 其倒 在水平放置 的有机玻璃板上，芷 2 5 放 置 2 d小 时，测 其 流 出物 硫 化 过 程 中 宛 平胶 片的尺寸，最 长部分 约 1 2 0 毫 米，而不 如 二 乙基羟胺，同样方法 处理 的最 长部分 约 3 5 毫 米。胶料主剂 中可以加入 半 补强性 的 填料，如 硅微粉、硅藻土、碳酸钙、钛 白粉和氧 化锌 等，但在 品种选择及 添加 量上必 须考虑 耐 映 性、吸水性及 对硫化胶介 电性 能的影响。硫化体 系的配制：为了贮存 稳定，胶料 主 剂 中可
25、以 不含 交联剂 或催化剂，使用时 再 窿 一定 比例混 合，这样 胶料 主剂 及硫 化体 系都 可 以长期贮存。现将 几种硫化体系的配制方 法 介 绍 如下：胶料 主剂 中混入 3 5 交联 剂：品 形式 可简 化 为胶料 主 剂及 催 化 剂 两个组 分。使 用时以催化剂 用量来控 制硫 化速度，交联 剂与催化 剂的 回流 产物：二丁基 二 月桂酸锡与 正硅酸 乙酯、二 丁基 氧化锡 与 正 硅 酸 乙 酯 或 二 辛 基 二 苹 果 酸 锡 与(O C I-1 2 C H C I)按 各 自 的 重 量 比 1 l 2 l I j，在 l 6 O 下 回流制得 的产 物。这 种硫 化体
26、系 包 含交联剂和催化刊。交联 剂与 催化 剂 配成 膏状物：1 0 0 1 1分 粘 度 5 0 0 4 0 O 0 0 mP a s 2 5C、两 末 端 为(C H a C H z C H O)3 S i O 的 聚 二 甲基 硅 氧 烷，3 份二 丁基二月桂酸锡及 3 0 份氧 化锌，在无水 情 况下混 合配成硫化体系的膏状物。一般腔 料 主 刘中加入 约 1 0 这 种 膏状物 即能室 温 完 全 硫 化。二 丁 基 氯丁 氧 基 锡 用作 催 化 剂：在 l 5 0 0毫 升 甲苯 中 加 入 2 4 6 3克 二 丁 基 氧 化 锡和过 量 d倍的 丁醇。加热 回流反应 4 6小
27、 l 校s,jCH，维普资讯 http:/ 1 9 9 3年 第 6期 有 机 硅 材 料 及 应 用 小 并 对频 率和温 度 变化稳 定，耐 电晕、耐 电 不饱和聚 酯的 电性 能 比较。弧。表 9 2是双组分 R T V硅橡胶与环氧树脂、表 9 2 几种拖 缘材 料 昀电性 能比 较 双组丹 R 丁 环氧 对脂 不饱 和聚 酯 硅 橡胶 耐电弧 性【s)1)0 8 O 1 0 0 1 5 0 1 2 0 体 积 电阻率(n-叽)1 0 1 1 0 l 0 1 0“1 O 升 电 强度(k V m m)1 5 3 0 2 0 5 0 1 5 3 8 卉 电 常数(5 0 H z)2 7 3
28、 8 3 0 4 4 rl k Hz)2 7 3 6 35 量 0 28 52 (1 M Hz)26 3 6 3 3 4 5 28 1 舟 电损耗 角正切(5 0 Hz)5 l 0 31 0 5 1 0 2 一 (I k Hz)5 1 0 2 1 0 5 1 0 2 一 (I M k)5 1 0 1 l 00 1 1 0_ 5 一 表 9 3为 双 组 分 R T V硅 橡 胶 在 1 2 5 下 贮存和 长期 耐 湿(4 0 ，相对 湿度 为 9 5 9 8 )的 电性 能 数 据，表 9 d为 双 组 分 R T V硅 橡胶 的频 率特性。图 6 6为 双组 分 R T v硅橡胶 电性能
29、的温 度 特 性。表 9 3双 组舟 R 硅橡 胶 在 1 2 5。c贮存 和长期 耐湿 的电性 能 l 2 5 c贮 存 长 期 i|湿 f 4 0 c，RH9 5 9 8 )电性 瞌 产 品型 号 扣 值 2 5 0 h l 0 0 D h l 6 0 0 h 2 O 0 0 h 扣 值 5 0 0 h 1 0 0 0 h 2 0 0 o h B 2 2 4 0 0 2 【_ l 7 6 3 9 2 3 L|8 L 4 L 4 L 4 体积 1 0 ，l l 0 l O l 0 1 0 l 0 l 0 l 0 X l 0 l 0 l 0?8 5 4 2 6 8 5 l l 1 7 L 4
30、9 6 8 5 7 0 8 6 7 3 电阻 率 l 0 l 0。1 0 1 0 l 0”1 0 l 0 1 0 l 0 I l 0 ，1 0 l 0 3 6 6 】1 1 6 5 8 5 1 5 2 3 9 3 7 3 0 2 7 2 5 2 5 “】(：n il)S DL l dl l O X l 0 l 1 O 2 l 0 l O 3 1 x l O“X 1 0“l l O l O 1 4 2 4 3 3 J 8 2 4 7 4 5 4 0 4 4 4 3 4 2 舟电损耗 l 0 i 0 Y l 0 1 0 l 0 l 0一 l 0 l 0 l 0 l 0 l 0 2 6 2 9 4
31、2 2 0 4 0 5 1 5 0 5 0 5 2 5 1 5 7 正 坍 】O l 0 l 0 1 0 10 l 0 1 0一 l 0 1 0 l 0 l 0 2 5 2 0 2 1 l 3 2 0 5 J 5 0 4 5 矗 l J 8 J 5 l 0 1 0 l 0 l 0 l O l 0 】0 l 0 x l 0 l D i 0 舟 电常数 2 9 0 2 9 6 2 8 2 8 4 2 8 6 2 9 0 3 0 3 3 0 5 3 0 7 3 O 5 l H J 2 9 3 2 98 2 q t 2 aT 2 8 9 2 9 Z 2 q 8 2 q 7 3 03 2 q 8 SDL
32、 l 一 4 l 2 9 2 2 92 2 84 2 a 2 8 5 2 9 6 3 D 2 3 D 2 3 0 6 3 0 4 表 9 双组舟 R T V硅 橡胶 的频率特 性 性 I I k H z l 1 0 k H z i l O O k H z l】H z 】0 M H z l 5 M H z 2 0 M H 3 0 M H z I 删 彳 卜 电 损 舟 电 舟 电 损 舟 电 彳卜 电 损 彳 卜 电 彳 卜 电 损 耗 角 常 数 耗 莆 常 数 耗 茸 常 数 耗 角 窑 鑫 正 正 切 正 坍 正 切 s。!l (：1_ ”1 I 3 l 0 o 0 9 3 0 0 一 一
33、 l 5 3 0 5 一 一 z一o l 0 【0 5 7 310 一 一 SD-4i 7 2 75 i 5103 f3 00 2 0 3 05 一 一 l0 1 0 3 7 2 7 l 2 40 2 8 O I 1 x 0 2 8 O 2 8 O 一 一 l 0 l 0 缩台型双组分 R T V硅橡 胶，由于硫 化过 程中生成 少量醇，其 体积 电阻率 在硫 化初 期 有一低各 当醇 自然挥发后，体 积 电阻率即可 恢 复正常，使 用中应注意这一现象，这可 采用 维普资讯 http:/ 有 机硅材料及应用 1 9 9 3年第 6期：0 倚 脚 兰 T 蛊 曩 I c I【一 崩 I L C】
34、显 哩 L 圉 R 6 双 组分 R T V硅橡胶 电性 能的温 度特性 时 间 h】图 6 7 硫化 时问 与体积电 阻牢 的关 系 薄 层注 封或 分层 灌封 办法 得 以解决 图 6 7 为双 组分 R T V硅橡 胶硫化 过程 中体 积 电阻 率随时间变化的曲线。绾 台 型 双 组 分 I t T V 硅 橡 胶 可 以 在 2 0 0 长期使用，含有 耐热添加剂 的品级 也可 以在 2 5 0 3 0 0 C内短时 间使 用。表 9 5是几 种双组分 RT V硅橡 胶的耐热性能。缩 台型双组 分 R T V硅橡胶使用 时，两个 组分 按一 定 比例 混 合(其配料 比例应 考虑施 工
35、操作时 间和完全硫 化时间)，在室温下就会 逐渐变稠、固 化成 弹性体。固化速度 可用硫化 体系 的用 量来 控制。图 6 8是 交联剂 的用量 与施工操作 时间及 固化(失去流动性)时闻的 维普资讯 http:/ 1 9 9 3年 第 6 期 有机 硅 材 料 及 应 用 表 0 5 几种 双组讣 R T V硅橡 胶 的耐 热性 能 老 化 前 2 0 0 1 6 8 h 后 2 5 0 7 2 b 后 驻 拉伸 伸长率 硬度 拉伸 伸 长率 硬 度 拉伸 伸长 率 硬 度 产品型 号、强度 强 度 强度(MP a)()(邵 A)(MP a)()(邵 A)(MP a)()(邵 A)SDL_J
36、 一 3 5 1 Bl J 90 30 1 0 229 26 0 79 J 72 28 SDL_J 一 l 1 20 20 0 3 2 1 1 O 1 76 3O 0 66 J 40 45 SDL_J 一 3 3 30 l 75 d 7 30 1 8 L 42 21 0 2 07 3O SDB-4l d 07 J 20 6 0 d 88 1 O0 63 4 01 80 65 眭 醑 t M)围 6 8 变联 剂用量 与硫化时 间 的关系 关系。在硫化体 系及其 用量不变 的情 况下，提 高温度和增 加环境湿 度可 以加快 硫化 速度，缩短硫化 时间。图 6 9是缩 台型双组分 R T 肇 时
37、间(h 硅橡胶硫化温度及环境湿度对硫化 时问的影 响 由图 6 9可看 出，温度对硫 化时 间有 明显 的影响。一般情况下，胶料主剂 混入硫化 体系 之 后 在 5 以下 可 存放 较长 时 间，加 热能促 进 硫 化，但不 能超 过 8 0 C，因 在较 高 温度下 胶 料表 面的交联剂 易挥发 会造 成发牯 现象。表 9 6是胶 料 主剂混 入硫 化体 系后温度 对硫 化时 间的影 响。表 0 6 s D L I-4 1 胶 科混人硫 化体 系后 退 度对硫 化时 间的影 响 温度()硫 化时 间(h)藏化情 况 5 1 2 未 硫化 2 5 已完 全琉化 8 0 1 5 已完全 琉化，表
38、 面发牯 配方：胶 料】0 0 g-琉化体 系 z g 4 0 0 碧?O 斟 3 2 d0 们 时 可【h)围 6 9温度和 相对湿度 对 双组讣 R 丁 V硅橡胶硫 化时 间的影 响 1 4 d 取 模 用 缩 合型 双组 分 R T V硅 橡 胶 业 得到普遍 的应 用。在文物、工 艺品及刑侦方 室温硫化 硅橡胶制 作的软 模 已在 电子、面被 用于复 制原形。各有机硅生产 厂都很重 电器、机械、仪表、玩具行业、人造 革及 制鞋行 视 这类品级 的开发，目前 已成 为缩合型双组 维普资讯 http:/ 有机 硅材 料及应用 1 9 9 3年第 6朝 分 R T V硅橡胶 的主要品种。表
39、9 7为其市场 上出售的典型品级及性 能。表 9 7 取 模 甩缩台型 双组分 R 1 硅橡 胶的 品级 与性能 l 0 l l l 2 外观 赢动性 流 动性 赢动 性 流 动性 境动性 流 动性 流 动性 饨动性 谎 动性 流动性 赢 动性 赢动性 主剂粘 度 1 3 7 0 9 0 3 D 相对密 度(25)1 1 5 1 3 O 1-1 6 1 2O 1 3 O l O g 1 (t 9 旆工 操作 10 l _ 0 1-5 l 5 1 0 时 间 抽)1 0 0 5 0 5 10 】0 1 5 完垒硫 化 时 间(h C)l 2 2 5 l 2 2 5 1 2 2 5 2 4 2 5
40、 2 4 2 5 2 4 1 2 5 2 4 2 5 2 4 Z 5 唾 度(邵 A)5 5 4 0 5 0 5 6 4；6 0 6 5 B 0 B 5 4 0 3 0 2 5 拉 仲强 度 35 3 0 2 5 3 9 2 9 4 9 5 9 4 9 7 B 4-9 3 9 3 9 (M Pa)伸 长率 1 5 0 1 8 0 l 7 0 1 8 0 1 B 0 1 2 0 l 2 0 5 0 7 0 2 5 0 0 0 4 0 0 ()撕裂强 度(k N m)2 9 2 9 2 9 2 9 2 9 2-9 2-9 2 9 2-9 2 2 6 l 9 6 l 6 组收缩 率()q 3 O 3
41、 0 2 q 3 O 2 O-5 0 5 O 5 q-5 a-3 O 3 q 3 使用 温度 6 0 6 6 6 0 6 0 一 I；0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0 范 围()2 5 0 2 6 0 2 5 0 2 5 l 2 0 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 0 0 2 0 0 睬部硗 化性 无 无 有 无 有 有 有 有 有 有 育 中粘 低粘 低牯 度，用 度，用 度 对 L 于聚 于聚 环氧 高强 醋、聚 醣、聚 高粘 树脂 人造 高强 度精 度 精 高强 特 点 氯醇 氯 醣、度，简 耐九 革高 生左 仝左 密成 细复
42、 度软 注 型 环氧 垒左 单取 性 好，援压 型软 杂形 橇用 适于 辩脂 型 用 电子 花 用 模 用 状取 简单 盈转 部件 型用 形 鞋 母型 母型 用 用 1 从 用途 及性 能上可分 为：(1)用于简单形 状 的 一般 品级；(2)用于复 杂形状的高 强度、高 撕 裂品级；(3)用 于聚氯 乙烯、聚氯酯等 合 成革层 合工艺 用母 型、在 压 力下不 易变形 的 高硬 度品级。对这类缩 合型双组分 R T V硅橡 胶的 要求 是离型性 好、线收 缩率低、流动性和 抗污 染性较好、耐老化和使用寿命长。因此，胶料 主剂的配制、硫化 体 系的选 择应符 合上 述特殊性 能。在深度硫化 的
43、场 合，可以掭加少 量水或醇类；在延长旋工操作时间的场 合，可 以添加少量碳原子数 目为 6 3 0的有机羧 酸 如：辛酸、月桂酸来抑制交联反应。缩 合型双组分 R T V硅橡胶制作软模，可 用手 工操 作或手工操 作和 注入机并用，在大 规模 生产 中则用真空注型法。现简介如下：(1)常用的硅橡胶软模 制法：先用 原型 制 成 硅橡 胶母型，然后 向硅 橡胶母型 中注入 夜 体树脂、石膏等材料，制得 复制 品。该法工 艺：可以将原 型直接埋入 硅橡胶 中制成母 型；也 可以在原 型上 层 合硅橡胶 的方 法制作母 型，即先 向母 型表 面涂 复一 定厚 度 的 硅橡 胶表 层，然 后用石膏或
44、 树脂 在 硅橡胶表 层外包 复 补强，这 种工艺既可减 少硅橡胶的用量，降低 制作母型 的成本，又可使母 型轻 便化。常用的 硅橡胶 软模制法 大多用于工 艺 品的复制、家 俱 部件、装饰 品、立 体结构 的大 型物件、合成 革层 合表 面母型等。(2)反转母 型的制法：先用原型制成硅橡 胶母型、然后向硅橡胶 母型中注入树脂、石腊 或石膏 复制原型、用复制 的原 型再制作 简易 的金属型 或砂型：电铸用反 转母型：原型一 硅橡胶 母型一 树脂型一 电蒋母型一 电铸品 脱 腊 母型：原型一 硅橡胶 母型一 腊型一 维普资讯 http:/ 1 9 9 3年第 6期 有机硅材料及应用 砂 型一铸造
45、 品 低融 合金反转母 型：原 型一 硅 橡胶 母 型 一耐热石膏 型一注模用 金属 模型 反转母 型制法 已广 泛用于 汽车部 件、玩 具、精密铸造、食 品、装饰品 的生产(3)高精密度的硅橡胶软模 的制法：采用 真空注 型装置制 作高精 密度、复杂形状 的 硅 橡胶母 型，将硅橡胶母型置于 真空槽 内，在真 空下注 入液体状 的环氧 树脂、聚氪酯或 不 饱 U 下!-。弗 用纸板、胶合板 或铝 板 耐成框 架 下边为 塑辩 板 或玻 璃板，并涂 有脱 模 荆 2 将 原 型 置 于 框 架 _ F部 的板上 和聚酯 等，制得 高精密度 的树脂 或橡 胶成型 部件。具体制作如下：原 型一 在
46、 真空槽 中埋入 硅橡胶 中，固化 后用 医用手术刀切开一切开的硅橡胶母 型再 组 合，置于真 空槽 中注 入液体状 树脂 一 在一 定温度下使树脂固化一取 出成 型部件 真 空注型法 适用 于制作 模型，标 本复制 品、汽 车、家 电、办公 设备部件等 一般的母型制作程序如图 7 0 3 肢 科 主 剂 与 硫 化 体 系 接比例称量混台，必要 时脱 泡处理 囱 下 部 5于室温 下硫化 1 d 5 橡胶 6 硫 化后 将框架 倒过 来 从框 架 下部取 出原型，制 得 硅橡胶 母型 7 向 硅橡 胶 母 型 内 注入 铸 型树脂 4 将 混合 的 R T v硅 橡 胶 倒 向原 型表 面，
47、其 表 面 不能有 气泡 而且 要全 部 埋没 并超 过原 型厚 度 l 厘 米 B 树脂 固 化后，脱 型 铡 得 复制 品 围 7 0一般母 型制 作程序 阻燃、隔热 用缩 合型 双组分 R TV硅 含 _ H 的预聚物既是交联剂，又是发 这 类品种是 由羟基封端的 聚二 甲基硅 氧 烷 和含 有=s 珊 键 的预聚物组 成，经 催化 利 引发使 之在脱氢发泡反应 的同时交联成 弹 陛 体：罩 s|0H+HS _匿E 一三 si oS 三+H 泡剂 通常 采用下 列两 种含硅氢键 的聚 硅氧 烷：H0f s l_ o l广 叫 1 I 催化剂 一般采用 铂络 合物，也可 以用各 种二 烷基
48、二 羧酸 锡。产品形 态和 其它双组分 H m 州 维普资讯 http:/ 有 机硅材料及应用 1 9 9,3年第 6期 R T V硅橡胶 一样。由 A、B两 个组 分构 成。使 用时按l t 1 充分混合，常温下快速发泡成泡沫 状弹性 体。R T V泡沫硅橡 胶有 一般硅橡胶 的 耐高 低温性能 和 电性 能，还有介 电常数 小的 特性，可用于 电子 元器件 的防 尘、防潮、防震 的 灌封 l 由于其 具有 非常 好 的 阻燃性(UL 9 4 V o级)。广 泛用 于建 筑行 业 的天 井、墙 壁 的 配管、导线贯穿 孔的填 充，图 7 l为 电缆 贯 穿孔填 充用 R TV泡沫硅橡胶。1
49、图 7 l 电 绳贯 穿孔填充 用 R T V泡 沫硅橡 胶 1 壁 I 2 电缆 3 R T V泡 沫硅橡 胶 市场上典型品级的性 能如下：混台前 的性 能；A组分 B组分 外观：黑 色藏体 白色 藏体 相对 密度(2 5)I O I 1 I O 】1 粘度(2 5，mP a-0)5 0 0 0?0 0 0 5 0 0 0 7 0 0 0 硫化后泡 沫的性 能：外观：黑色 泡沫弹性 体 密度(2 5 ，B m )：O 2 5 O 柏 闭孔率()5 0 9 0 拉 伸强度(MP a)：0 1 0 3 热 导率(W m K)；(5 8 6 9)l 0 氧指 数 t 3 I 3 5 介 电强度(k
50、 V r n m)：6 】5 介 电常数(1 0 0 Hz)2 O 2 5 介 电损耗 角正 切(1 0 0 Hz)：(2 5)1 0 体 积 电阻 率(0-啪)；J l 0“R 1、，泡 沫硅橡 胶 的 基础 聚 合物 可选 用 粘度 3 1 0 P a s 2 5 的。，0 3 一二羟基聚二 甲基硅 氧烷，为增 加泡 沫橡胶的 强度一般：耍 加入适量 的 白炭 黑。含 8 i H 键的聚硅氧烷 中，氢含量在0 5 2 5 (重量)范围。为增 加发泡 倍率，在胶料 配方 中可 以添加疏 水性 醇，如二苯基硅二醇、辛醇等。为 了达到阻燃 性 能的要 求。R T V泡沫硅 橡胶的催化剂 一般 采