新闻详情

一种高效的硅橡胶热稳定剂-气相法二氧化钛

日期:2024-09-04 04:42
浏览次数:109
摘要:一种高效的硅橡胶热稳定剂-气相法二氧化����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������钛,目前的极细金属氧化物,例如:纳米级二����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������氧化钛,也是由已知的气相法工艺生����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������产的。在硅橡胶中,气相法纳米级����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������二氧化钛 不但提高了热稳定性,而且还改进了阻燃性����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������能。

气相法二氧化钛

一种高效的硅橡胶热稳定剂

多年来,在有机硅工业领域中,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������的合成二氧化硅已为大家所熟����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������知。无论是沉淀法 二氧化硅还是气相法����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������二氧化硅,都可被用作为硅 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������橡胶中的补强填料以改善其机����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������械性能。在有机硅 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������;密封剂的领域中,二氧化硅还����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������可以作为触变剂。

目前的极细金属氧化物,例如:纳米����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������级二氧化钛,也是由已知的气相法工����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������艺生产的。在硅橡胶中,气相法纳����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������米级二氧化钛 不但提高了热稳定性,����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������而且还改进了阻燃性能。

新产品气相二氧化钛是一种混合型气相法二氧化钛,它是改进产物。尤其����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������在加成交联的有机硅体 系诸如:����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������液体硅橡胶和 RTV-����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������2C 硅橡胶中,比起气相二氧化钛����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������� ,混合型气相二氧化钛能实����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������现热稳定性的 显著提高。

硅橡胶的热稳定性

弹性体的物理和机械性能在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������加热时仅发生很微 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������小的变化,硅橡胶就属于这类弹性体的一种,&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;稳定的 O-Si-O ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������结构就是其高温绝缘的原因所&nb������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������sp;在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������。这类聚合物只在温度大约 200����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������℃以上时才 会发生大量降����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������解。而这些在高温时发生的变化&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������sp;主要从两方面产生:

 

•  空气中的氧气会引起有机基����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������团的降解。这种 氧化作用首先导致����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������了脆化或凝胶化,然后使得 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������;聚合物降解,形成挥发性的产����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������物。

 

•  当空气中的氧不����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������存在时, 解聚作用会产生低分子量����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������的硅氧烷,尤其是在酸和碱作为催化剂存在的情����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������况下。

 

仅当温度在约 450℃以上时,硅橡����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������胶的热降解才会发生, 从而形成二氧化硅, 二氧����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������化碳和水。由于金属离子的氧化性质, ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������加入其它金属混合氧化物和����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������气相二氧化钛可以稳定硅橡胶不受高温影响。金属氧����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������化物能吸收电子而使得在聚����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������合体的热应力中形成的自由基变为无害。不����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������受控制的聚合作用和氧化作用则����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������受到了很大程度的抑制。


气相二氧化钛对硅橡胶热稳定性的影响

 

为确定气相二氧化钛的热稳定作用,&����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������nbsp;我们已在各种有机硅体系中作了测试,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������分别选择了 RTV-1C(缩合����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������交联) ,RTV-2C(缩合交联),����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� LSR(加成交联)和&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;HTV(自由基交联����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������)体系的配方。在实验部分给出了各个硅橡胶配����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������方的明确组成。

 

气相二氧化钛在每一种体系中,都添加在����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������相对应的硅橡胶体系的标准������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ���������� �������Ƴ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������������配方中,而且与不&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������sp;含 热&����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������nbsp;稳 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������定 剂 的 参����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� 考 样&����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������nbsp;品 以����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� 及 含 有����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� 以 气相二氧化钛为热稳����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������定剂的样品都作了比较。样品都保存在 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������;250℃或275℃的热风对流烘箱中����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������。

 

作为橡胶应用的相关参数, 样品的重量损����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������失, 邵尔 A 硬度和回弹����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������性都得到 了测定。虽然对����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������于独立的样品老化后的机械性能����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������来说, 重量损失本身并不能说明什么, ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������但是它可以作为样品分解程度的一种测试方法。如果其����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������曲线在贮存时间结束前中止的话,则表明样品����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������被破坏或发生了玻璃化。

 

对于液体硅橡胶(LSR),其整个贮存时间段����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的邵尔 A ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������硬度和回弹性的曲线也已测得。这些数据证实与重量损����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������失测定出的结果是一致的, 但却无法给出更多的信����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������息。鉴于此,这些曲线并不能代表����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������其他有机硅体系情况。


LSR 液体硅����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������橡胶

在贮存温度为250℃下,仅11天之后,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������参考样品发生了玻璃化,重量损失为15%����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������。而含有 气相二氧化钛和&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������sp;气相二氧化钛混合物的样品则显����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������示了很好的热稳定性。只有含 0.����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������5% 气相二氧化钛的样品在 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������34&nbs����� �������Ƴ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ��������������p;天后显示出玻璃����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������化的迹象。

 

在贮存温度为 275℃时,含气相����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������二氧化钛混合物的样品显示出的曲线表明其����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������变化与 浓度是无关����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������的。大约 40&nbs����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p; 天后的重量损失为&nbs����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p;18% 。用 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������;气相二氧化钛作稳定剂的样品也显示出 其����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������重量损失曲线与浓度无关。然����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������而, 12 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������天后样品却发生玻璃化。

 

对邵尔 A 硬度����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������和回弹性的测试则证实 了含有 1%����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������和 1.5% 气相二����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������氧化钛混合物的 LS����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������R 样 品在 ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������275℃时有着较好的热稳定性。

RTV 室温硫����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������化硅橡胶

RTV-1C 硅密封剂,缩����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������合交联

贮存温度为 250℃时,在硅密封剂中 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������加入 1.5%&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������bsp;气相二氧化钛或气相二氧化钛混����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������合物同样也显示出优势。重量损失少于����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������8%

当贮存温度升至275℃时,参考样品在24小时����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������内就发生玻璃化。气相二氧化钛可稳定样����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������品 23  天,但����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������却有相对较高的重量损失度。用����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������� TiO2PF2 则能����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������实现

RTV-2C 硅橡胶,缩合交����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������联

 

鉴于 RTV-1����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������C 密封剂的情况,当贮存&nbs����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p;温度为&n����� ������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������������Ƴ�������bsp;2����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������50℃时,加入  气相����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������二氧化钛和 气相二����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������氧化钛混合物也可实现 RTV-����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������2C 体系的热稳定����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������性

的提高。然而据观测,在此条件����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������下这两个产品间并无&nbs����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p;明显区别。与之不同的是,当贮存温度为&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������sp;275℃ 时����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������,却发现这两个产品间有很大差 别。在更高的����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������贮存温度下,  ����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ�������气相二氧化钛混合物明显是更为有效的热稳定����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������剂。样品在整个实验阶段都没有发生玻璃化����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������。


HTV 高温硫化硅橡胶

在 250℃和&����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������nbsp;275℃时, HTV&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;硅橡胶的 测试结果都表明����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������气相二氧化钛和气相二氧化钛����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������混合物是非常适合用于稳定这些耐高温体系����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������的。然而, 两者之间并无明显差别。����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������

 

由这些研究无法看出气相二氧化钛混合物和气相����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������二氧化钛之间在重量损失方面有何差别����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������。因而我们决定研究初始样品的伸长率,并且把研究����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������结果 与那些在由ASTM&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;  &n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������bsp; D 573-99 ����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������指定升高的温度下受到空气的变质影响的样品之结果作����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������了比较。在 2����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������75℃下经过 7 天后,气相����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������二氧化钛混合物稳定性橡胶伸����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������长率的变化仍不到50%。另����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������一方面,气相二氧化钛稳定性橡胶则显示刚过&nbs����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������p;3&nb����� ������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������Ƴ�������sp;天,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������伸长率的变化就超过 50����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������% 。


5  总结

气相二氧化钛 和气����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������相二氧化钛混合物都是非常有效的硅橡胶热稳定����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������剂。然而,在相对较高的温度(275℃)下����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������, 气相二氧化钛混合物显然����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������是更为有效的热稳定剂。这在加����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������成交联 LSR 的体系中����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������尤为明显。在这些结 论的基����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������础上,我们还看出在加成交联的&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������sp;RTV-1C 配方中也可获����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������得类似的好效果。

 

在缩合交联的 RTV-2C&nb����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������sp;体系中,同样 也发现 气相二氧化����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������钛混合物比 气相二氧化钛有明显的优势,����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������特别是在相对较高的温度(275&����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������nbsp;℃)下。而过氧化交联的&n����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������bsp;HTV 硅橡胶的结果也显示了气����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������相二氧化钛和 气相二����� �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������氧化钛混合物有很好的热稳定性能。

欢迎来电咨询:
联系人:高经理
联系电话:18820039316����� �������Ƴ����������� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ�������
移动电话:139295519����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ������39

公司地址:广州市天河区车陂农����� �������Ƴ����������� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ�������场路17号

Email:shennamy@126.c����� �������Ƴ������������ �������Ƴ������������ �������Ƴ����������� �������Ƴ�������om


 点击这里给我发消息