一般認(rèn)為,硅橡膠硫化體系的選擇是非常有限的。但有關(guān)硅橡膠硫化的專利卻不少。大多數(shù)專利涉及室溫固化。此種硫化要求使用帶膠層的儲槽、電鍍槽,在電器表面需涂上絕緣層。當(dāng)橡膠用作密封或其它目的時常要求室溫硫化。
硅橡膠低溫硫化最簡便的方法是使用表面有OH基的白炭黑。此類填料在有疏質(zhì)子溶劑條件下用含氯七甲基環(huán)四硅氧烷處理。在催化劑月桂酸二丁基錫存在下填充氣相白炭黑的聚二甲基硅氧烷-α,ω-二醇也能室溫硫化。某些種類的聚硅氧烷可在經(jīng)含硅端羥基齊聚物處理后的白炭黑存在下硫化。
含硅端烷氧基飽和彈性體在使用含硫的抗氧劑時能自硫化,生成硅氧鍵。硫化膠的耐熱性良好。
與填料改性無關(guān)的硅橡膠冷硫化的一般原則在研究論文中有所闡述:
在由帶OH端基的生膠和RSiX3型交聯(lián)劑組成的“單組分”體系中生成交聯(lián)鍵。(式中X為羥基、亞胺基、硅氮基或乙二酰胺基)。這些基團(tuán)在空氣中的水份作用下水解,生成OH基,此后無需催化劑通過縮聚便生成Si-O-Si鍵。
與催化劑(Pt,Sn,Ti的衍生物)參與下在含有能相互作用的含活性基團(tuán)的兩種硅橡膠組成的“雙組份”體系中生成交聯(lián)鍵網(wǎng)絡(luò)。
在有填料、無催化劑時,兩種或多種硅橡膠的端基可能會相互作用。
事實(shí)上,第2、第3種情況是性質(zhì)相同,但含有不同活性基團(tuán)的自硫化膠料。
含硅烷醇端基的有機(jī)硅橡膠可在無機(jī)填料存在條件下用乙烯基(三羥基)硅烷硫化。含三甲基硅烷醇端基的硅橡膠在催化劑存在下,可用乙烯基三甲氧基硅氧烷硫化。硫化條件為20℃×7d。所得硫化膠強(qiáng)度達(dá)5.6MPa。此種膠料用于制作涂層及粘合劑,也可用于電子、醫(yī)療及食品工業(yè)。
由含烯烴端基的聚硅氧烷,含SiH基的聚硅氧烷、催化劑及硅氧烷膠粘劑組成的膠料也可硫化。其硫化膠與熱塑性塑料和樹脂的粘接性極好。在Pt催化劑及NH3存在下,有一種含烯烴基的聚硅氧烷的混合膠料也可硫化。硫化膠的壓縮永久變形很低。
雜環(huán)硅烷,如雙(三烷基羥基硅烷基烯基氧化)吡啶,是金屬、塑料粘接的增粘劑。在Pt催化劑及填料存在下,它們可用于硫化端乙烯基硅氧烷及聚羥基硅氧烷的混合膠料。硫化反應(yīng)持續(xù)時間為7d。與鋁粘接的剪切強(qiáng)度為3.8MPa。
橡膠的共硫化含有各種可反應(yīng)官能團(tuán)的橡膠(性能不同)在有無害特殊硫化劑便可共硫化,這不僅對硅橡膠的低溫硫化是可行的,而且也適用于其它橡膠的高溫硫化。如氯化天然橡膠與羥基丁腈橡膠共硫化,可制得耐油、耐磨橡膠。氯化丁基橡膠與羥基丁腈橡膠在180℃下不用硫化劑便可共硫化。羥基丁腈橡膠與氯磺化聚乙烯橡膠,包括填充炭黑的膠料也可共硫化。聚氯乙烯與氫化丁腈橡膠的并用膠在180-200℃下可共硫化,生成胺基和醚基交聯(lián)鍵。環(huán)氧化天然橡膠和氯磺化聚乙烯填充炭黑的膠料,在無硫化劑時可共硫化。硫化膠的強(qiáng)度及撕裂強(qiáng)度極高,且耐磨性好。在無交聯(lián)劑的情況下,環(huán)氧化天然橡膠與氯丁橡膠及羧基丁腈橡膠的并用膠可共硫化。聚氯乙烯與羧基丁腈橡膠在180℃下共硫化,硫化膠的耐油、耐磨性都高。
因此,選擇帶活性官能基的配對橡膠,在無特殊交聯(lián)劑的情況下進(jìn)行共硫化,是近十年來為解決硫化產(chǎn)生的生態(tài)問題和改善硫化膠性能的主要方向之一。
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