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      配合劑對液態硅膠老化性能的影響

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      配合劑對液態硅膠老化性能的影響

      發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

      配合劑對液態硅膠老化性能的影響

      1、耐熱添加劑

      加入金屬氧化物(過渡、稀土和堿土等)能提高液態硅膠的耐熱性。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,在一定的溫度范圍內能夠吸收液態硅膠中由于氧化產生的自由基,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硅膠中某些能催化降解反應的微量酸或堿性物質,從而增強液態硅膠的耐熱性M。食品級硅膠用品

      CeO2能提高液態硅膠的耐熱性,并能明顯改善其耐油性。這可能是由于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硅膠分子的鏈段運動,

      抑制了液態硅膠在溶劑中的溶脹,從而提高了橡膠的耐油性afl。添加納米CeO2和Fe2Og的液態硅膠與空白試樣相比,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硅氧烷側基的氧化交聯反應溫度,從而提高液態硅膠的耐熱空氣老化性能&2。三氧化二鋁(AI2O3)和氧化鋅(ZnO)均能提高液態硅膠的熱穩定性,并能降低其熱膨脹系數,可用于制作導熱液態硅膠墊片M。Y.M.Li等人通過硅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制備了含鐵聚硅氮烷(PSZI),并發現PSZI具有抗氧劑和熱穩定劑的雙重功能,能明顯改善液態硅膠在300C下的熱氧老化性能M。V.P.Silva等人發現,填充10份TiO2的甲基液態硅膠具有良好的耐熱穩定性;隨著T1O2用量的增加,液態硅膠的熱分解溫度則會降低。這可能是由于隨著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,導致液態硅膠交聯密度降低15。用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)對Fe^Og進行改性能明顯提高液態硅膠的耐老化性能。這是因為VT-MS中的乙烯基能參與液態硅膠基體的交聯反應,使整個交聯網絡更為密實;另一方面,經VTMS改性的FqOg在液態硅膠基體中的分散性進一步提高&3。二氧化錫(SnO2)能明顯提高液態硅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,從而阻止液態硅膠的熱氧化自由基進一步降解,提高液態硅膠的熱空氣老化性能M。

      蔣艦等人發現,硅氮化合物能有效地消除液態硅膠中的微量水分和硅羥基,從而使液態硅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

      白炭黑對液態硅膠老化性能的影響比較復雜,一方面,白炭黑表面有比較強的吸附性,表面殘留的吸附水在高溫下可使硅氧鍵水解斷裂,引發降解反應;另一方面,白炭黑能阻滯聚硅氧烷分子的熱運動及空氣在聚硅氧烷中的擴散,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)不僅能提高液態硅膠的耐老化性能,還能改善液態硅膠的導電性、阻燃性和耐漏電起痕等性能。

      3、結束語

      液態硅膠優異的耐熱性為其廣泛應用于高新技術領域奠定了基礎。研制開發能在300C以上長期使用的液態硅膠制品是今后高溫液態硅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、堿以阻止硅氧主鏈的降解反應、添加耐熱添加劑和選擇合適的填料等途徑來實現更多的硅膠制品生產加工。

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