交联剂对醇型有机硅密封胶的影响
2021-06-10杨育其陈炳耀彭小琴全文高杨永强
杨育其 陈炳耀 彭小琴 全文高 杨永强
摘要:以107胶、无机填料、白油、白色浆、交联剂、KH550和KH560、二月桂二有机锡等原料制备脱醇型有机硅密封胶,实验采用不同交联剂、及混合交联剂的用量来对密封胶性能进行研究,最终表明,混合交联剂制备的密封胶性能能达到最好。且交联剂的含量在5%~6%时,能获得最好的固化深度及适合的硬度。
关键字:脱醇型、密封胶、交联剂
中图分类号:TQ436+.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2021)02-0010-03
0前言
有机硅密封胶经历了漫长的发展,已经有一个很成熟的体系,通常,单组份室温硫化型有机硅密封胶被称为以107胶为基胶的密封材料。其主要配方由107胶、无机填料、交联剂、催化剂、以及各种其他助剂等组成,其制备的成品具有良好的粘结性、无腐蚀等特点,但也有缺陷,如强度低等。因此需要研究出性能比较好的醇型有机硅密封胶。
1实验部分
1.1实验原料
107胶,蓝星化工新材料江西星火有机硅厂;纳米碳酸钙,河南科力新材料股份有限公司;甲基三甲氧基、乙烯基三甲氧基硅烷、KH550、KH560、二月桂二有机锡,湖北新蓝天新材料有限公司;3#白矿油,辛集市浩瑞石化有限公司。
1.2实验仪器及设备
实验型动力混合机,NX-5型,广东省佛山市南海区诺星机械设备有限公司;电热鼓风干燥箱,上海市新苗医疗器械设备有限公司;电子万能力学试验机,东莞市力控仪器科技有限公司LK-103B型;水分测定仪,上海市安亭电子仪器厂ZSD-2型;硬度计LX-A上海元菱仪器厂。
1.3实验步骤
1.3.1基料的制备
将107胶与无机填料等按照配方在捏合机中室温捏合,加无机填料时分步加入,不要一次加太多,加完后先攪拌5min后,再抽真空,待温度升到110%,再开始计时,搅拌3h,然后降温,得到基料。
1.3.2硅酮密封胶的制备
在高速分散机中加入定量基料,抽真空5min,再加入白色色浆、20000 107胶、抽真空使它们混合均匀,之后加入不同交联剂,搅拌2min后抽真空搅15min,最后催化剂和白油,搅拌2min后抽真空搅25min,挤人300mL空白管密封待用。
1.4性能表征
1)表干时间:按照GB/T13477.5-2003试验。
2)邵A硬度按照GB/T531.1-2008用硬度计检测。
3)拉伸强度和断裂伸长率:按GB/T528-2009用电子万能试验机测定。
4)撕裂强度:按GB/T529-2009测定。
5)固化深度:使用固化深度板检测样品在温度23±2℃;相对湿度50±5%,24h的固化深度。
6)贮存稳定性:利用热贮前后挤出性的变化表征贮存稳定性。
2结果与讨论
2.1不同交联剂的对有机硅密封胶的影响
从表2中可以看出,随着交联剂含量的增加,表干时间越来越短,这是因为交联剂含量增多,一定时间内反应速度变快了。老化前,随着交联剂用量的增加,密封胶的拉伸强度逐渐增加。这是因为交联剂用量越大,密封胶的交联密度越高,因此强度越大。而拉断伸长率随着交联剂用量的变化,其数值变化不大。从图1中可以看出来,硬度随着交联剂含量的增加,也逐渐增大;固化深度,随着交联剂含量的增加,而逐渐减少,在含量为5%一6%时,有个交叉点,其硬度和固化深度不错,其交联剂的最佳范围在5%-6%。
2.2甲基三甲氧基对有机硅密封胶的性能影响
从表3中可以看出,随着交联剂含量的增加,表干时间越来越短。老化前,随着交联剂用量的增加,密封胶的拉伸强度逐渐增加。而拉断伸长率随着交联剂用量的变化,其数值变化不大。从图2中可以看出来,硬度随着交联剂含量的增加,也逐渐增大;固化深度,随着交联剂含量的增加,而逐渐减少,在含量为5%-6%时,有个交叉点,其硬度和固化深度不错,其交联剂的最佳范围在5%-6%。通过对比发现交联剂甲基三甲氧基与乙烯基三甲氧基硅烷对有机硅密封胶的性能影响差不多。
2.3混合交联剂对密封胶的性能影响
从表4中可以看出,随着混合俩种交联剂含量的增加,表干时间越来越短。没热贮前,随着交联剂用量的增大,密封胶的拉伸强度有明显的提高。而拉断伸长率随着交联剂用量的变化,其数值变化不大。从图3中可以看出来,硬度随着交联剂含量的增加,也逐渐增大;固化深度,随着交联剂含量的增加,而逐渐减少,在含量为56%-6%时,有个交叉点,其硬度和固化深度不错,其交联剂的最佳范围在5%~6%。通过对比发现混合交联剂比甲基三甲氧基和乙烯基三甲氧基硅烷对有机硅密封胶的性能影响有明显提高,表干时间比其它俩个快很多,且拉伸强度与断裂伸长率有明显提升,硬度和固化深度其最佳点远好与其它俩个,所以混合交联剂制作的有机硅密封胶的性能比较好。
3结语
在制备有机硅密封胶时,交联剂含量越多,其表干时间越快,不过其它固化深度会受到影响。且实际生活运用中,密封胶的硬度不需要那么强,所以交联剂要控制在一个范围,能快干且固化速度快,硬度适中,才受欢迎。
通过比较单一交联剂和混合交联剂,结果显示:相同含量的交联剂,其混合交联剂得到的密封胶表干时间快,拉伸强度和断裂伸长率有明显提高,且硬度和固化深度好于单一交联剂。
综合以上,以甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷混合交联剂,制作有机硅密封胶的性能有明显提高。