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配合劑對液態矽膠老化性能的影響

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配合劑對液態矽膠老化性能的影響

發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

配合劑對液態矽膠老化性能的影響

1、耐熱添加劑

加入金屬氧化物(過渡、稀土和堿土等)能提高液態矽膠的耐熱性。其可能的機理是某些具有氧化-還原作用的金屬氧化物,如氧化鐵紅(Fe2〇3)、氧化鈰(CeO2)等,在一定的溫度範圍內能夠吸收液態矽膠中由於氧化產生的自由基,而且能在氧氣作用下再生0;還有些金屬化合物可能吸收了液態矽膠中某些能催化降解反應的微量酸或堿性物質,從而增強液態矽膠的耐熱性M。食品級矽膠用品

CeO2能提高液態矽膠的耐熱性,並能明顯改善其耐油性。這可能是由於稀土鈰特殊的電子結構(f電子層未充滿)使其容易形成配合物,所形成的配合物通過阻止液態矽膠分子的鏈段運動,

抑製了液態矽膠在溶劑中的溶脹,從而提高了橡膠的耐油性afl。添加納米CeO2和Fe2Og的液態矽膠與空白試樣相比,氧化交聯反應溫度分別提高了17.6°C和23°C,這說明CeO2和Fe2O3的加入都能明顯提高聚矽氧烷側基的氧化交聯反應溫度,從而提高液態矽膠的耐熱空氣老化性能&2。三氧化二鋁(AI2O3)和氧化鋅(ZnO)均能提高液態矽膠的熱穩定性,並能降低其熱膨脹係數,可用於製作導熱液態矽膠墊片M。Y.M.Li等人通過矽氮烷和金屬鋰鹽與三氯化鐵(FeCl;)在四氫呋喃溶液中的縮聚反應製備了含鐵聚矽氮烷(PSZI),並發現PSZI具有抗氧劑和熱穩定劑的雙重功能,能明顯改善液態矽膠在300C下的熱氧老化性能M。V.P.Silva等人發現,填充10份TiO2的甲基液態矽膠具有良好的耐熱穩定性;隨著T1O2用量的增加,液態矽膠的熱分解溫度則會降低。這可能是由於隨著TiOi用量增加,會產生大量鈦醇基(Ti—OH),鈦醇基會加速交聯網絡的破壞,導致液態矽膠交聯密度降低15。用乙烯基三甲氧基矽烷(VTMS)對Fe^Og進行改性能明顯提高液態矽膠的耐老化性能。這是因為VT-MS中的乙烯基能參與液態矽膠基體的交聯反應,使整個交聯網絡更為密實;另一方麵,經VTMS改性的FqOg在液態矽膠基體中的分散性進一步提高&3。二氧化錫(SnO2)能明顯提高液態矽膠的耐熱氧老化性能。XPS分析表明,熱空氣老化過程中Sn元素從高價態(Sn+4)還原到低價態(Sn0),發生多個或單個電子轉移的氧化還原反應,從而阻止液態矽膠的熱氧化自由基進一步降解,提高液態矽膠的熱空氣老化性能M。

蔣艦等人發現,矽氮化合物能有效地消除液態矽膠中的微量水分和矽羥基,從而使液態矽膠難以發生端羥基引發的解扣式降解反應和水解反應。

2、填料

白炭黑對液態矽膠老化性能的影響比較複雜,一方麵,白炭黑表麵有比較強的吸附性,表麵殘留的吸附水在高溫下可使矽氧鍵水解斷裂,引發降解反應;另一方麵,白炭黑能阻滯聚矽氧烷分子的熱運動及空氣在聚矽氧烷中的擴散,從而提高其耐熱性19。

除白炭黑外,其它填料(如導電炭黑M、蒙脫土M、氫氧化鋁^和碳化鈣123等)不僅能提高液態矽膠的耐老化性能,還能改善液態矽膠的導電性、阻燃性和耐漏電起痕等性能。

3、結束語

液態矽膠優異的耐熱性為其廣泛應用於高新技術領域奠定了基礎。研製開發能在300C以上長期使用的液態矽膠製品是今後高溫液態矽膠材料的一個發展方向,這可以通過降低和消除膠料中的酸、堿以阻止矽氧主鏈的降解反應、添加耐熱添加劑和選擇合適的填料等途徑來實現更多的矽膠製品生產加工。

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