向分子兩端(CH3)3Si01/2鏈節(jié)封端,主鏈中(CH2=CH)(CH3)SiO鏈節(jié)的 摩爾分?jǐn)?shù)為0.50%的甲基乙烯基硅橡膠生膠(聚合度約6 000) 100份中,加人比表面積為 34mVg、DBP吸油量為1. 1 mL/g、甲苯著色透光度為95%的爐法炭黑(日本三菱化成商 品:DIABLACKEY) 50份及鹽酸吸液量2. 0 mL/g、碘吸附量48 mg/g的乙炔炭黑(日本 電氣化學(xué)商品:尹>力7歹、7夕HS100) 10份,在捏合機(jī)中混煉均勻后,再加人交聯(lián)劑 2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過(guò)氧)己烷1.5份,混合均勻配成混煉硅橡膠。用200 mm雙 輥煉膠機(jī)評(píng)價(jià)加工性,即可以出片的最小輥距,mm。并將混煉硅橡膠在170 °C熱壓硫化 10 min,制成1mm厚試片,200 °C二次硫化4 h后,測(cè)性能,結(jié)果列于表7 — 3。為比較, 上述配方中僅用一種乙炔炭黑60份,同樣條件配制混煉硅橡膠及上述配方中的爐法炭黑 改用比表面積78m2/g、DBP吸油量1. 05 mL/g、甲苯著色透光度83%的品種(日本•三 菱化成:DIABLACK H)配制混煉硅橡膠,同樣條件評(píng)價(jià)及硫化后測(cè)性能,結(jié)果列于表 7-3。結(jié)果表明,爐法炭黑的比表面積過(guò)大及所含不純物過(guò)多時(shí),不但影響混煉硅橡膠的 加工性,也影響硫化后硅橡膠的導(dǎo)電性。 表7-3炭黑品種對(duì)混煉硅橡膠加工性及導(dǎo)電性的影響
混煉硅橡膠配方No. |
1 |
2 |
3 |
用量/份 |
甲基乙烯基硅橡膠生膠 |
100 |
100 |
100 |
DIABLACK EY |
50 |
|
|
乙炔炭黑HS—100 |
10 |
60 |
10 |
DIABLACK H |
|
|
50 |
硫化劑 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
性能 |
雙輥機(jī)上出片厚度/mm |
0. 8 |
3. 9 |
3. 2 |
體積電阻率/fl _ cm |
1.0X101 |
3. 0X102 |
4.0X104 |
炭黑中含有微量的硫,對(duì)硫化會(huì)發(fā)生阻礙作用,用其配制的混煉硅橡膠必須多加硫化 劑才能達(dá)到合適的硫化速度。另外,表面活性太強(qiáng)的炭黑也對(duì)硫化劑產(chǎn)生吸附作用,在炭 黑填充量較大的情況下也要增加硫化劑的用量才能得到合適的交聯(lián)密度,但由于硫化劑用 量的增加也帶來(lái)了硫化后硅橡膠物性下降的問(wèn)題。選用碘吸附值為50 mg/g以下及DBP 吸油量為2. 0 mL/g以上的爐法炭黑,由于其結(jié)構(gòu)程度緩和,可降低因表面活性太強(qiáng)對(duì)硫化劑的吸附量,又能因有較發(fā)達(dá)的比表面積可使硫化后的導(dǎo)電硅橡膠具有合適的物理性 能。這種結(jié)構(gòu)程度緩和的爐法導(dǎo)電炭黑,在大量填充的情況,混合、混煉也比較容易[5]。 炭黑的碘吸附值是評(píng)價(jià)炭黑粒子大小的參數(shù),炭黑的粒子小吸碘值髙。一般炭黑的碘吸附 值為140〜300 mg/g,在配制導(dǎo)電性混煉硅橡膠時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)硫化劑的吸附,使硫化速度降 低,并影響硫化后硅橡膠的物理性能。DBP吸油量是指lg炭黑粒子間的空隙所需酞酸二 丁酯(DBP)的體積,是表征炭黑結(jié)構(gòu)程度的參數(shù),DBP吸油值髙,補(bǔ)強(qiáng)性高。一般爐法 炭黑的DBP吸油量為0.3〜1.4mL/g。選用DBP吸油量較一般爐法炭黑高,并同時(shí)限定 碘吸附值50 mg/g以下的爐法炭黑,其表面活性與補(bǔ)強(qiáng)性可以得到兼顧。
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