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配合劑對模具膠的老化有影響嗎？

時間：2018-09-21 來源：宏圖 瀏覽次數(shù)：

模具膠所具有的優(yōu)異的耐熱性，使其能廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域。在今后對高溫模具膠材料的研究中，通過添加耐熱添加劑，降低和消除膠料中的酸、堿以阻止硅氧主鏈的降解反應(yīng)及選擇合適的填料等途徑來實(shí)現(xiàn)在300℃以上也能長期使用的模具膠。

模具膠耐熱添加劑
    加入金屬氧化物（過渡、稀土和堿土等）能提高模具膠的耐熱性。其可能的機(jī)理是某些具有氧化-還原作用的金屬氧化物，如：氧化鈰（CeO2)、氧化鐵紅(Fe2〇3)等，在一定的溫度范圍內(nèi)能夠吸收模具膠中由于氧化產(chǎn)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模具膠中某些能催化降解反應(yīng)的微量酸或堿性物質(zhì)，從而增強(qiáng)模具膠的耐熱性M。

   氧化鈰能提高工藝品模具硅膠的耐熱性，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(jié)構(gòu)（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模具膠分子的鏈段運(yùn)動，抑制了模具膠在溶劑中的溶脹，從而提高了橡膠的耐油性afl。添加納米CeO2和Fe2Og的模具膠與空白試樣相比，氧化交聯(lián)反應(yīng)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(cè)基的氧化交聯(lián)反應(yīng)溫度，從而提高模具膠的耐熱空氣老化性能&2。

    三氧化二鋁（AI2O3)和氧化鋅（ZnO)均能提高工藝品模具硅膠的熱穩(wěn)定性，并能降低其熱膨脹系數(shù)，可用于制作導(dǎo)熱模具膠墊片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(yīng)制備了含鐵聚硅氮烷(PSZI)，并發(fā)現(xiàn)PSZI具有抗氧劑和熱穩(wěn)定劑的雙重功能，能明顯改善工藝品模具硅膠在300C下的熱氧老化性能M。V.P.Silva等人發(fā)現(xiàn)，填充10份TiO2的甲基模具膠具有良好的耐熱穩(wěn)定性；隨著T1O2用量的增加，模具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(chǎn)生大量鈦醇基（Ti—OH)，鈦醇基會加速交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的破壞，導(dǎo)致模具膠交聯(lián)密度降低15。用乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS)對Fe^Og進(jìn)行改性能明顯提高工藝品模具硅膠的耐老化性能。

    這是因?yàn)閂T-MS中的乙烯基能參與模具膠基體的交聯(lián)反應(yīng)，使整個交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更為密實(shí)；另一方面，經(jīng)VTMS改性的FqOg在模具膠基體中的分散性進(jìn)一步提高&3。二氧化錫（SnO2)能明顯提高注射成型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(tài)（Sn+4)還原到低價態(tài)(Sn0)，發(fā)生多個或單個電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)，從而阻止模具膠的熱氧化自由基進(jìn)一步降解，提高模具膠的熱空氣老化性能M。

    硅氮化合物能有效地消除注射成型硅膠中的微量水分和硅羥基，從而使模具膠難以發(fā)生端羥基引發(fā)的解扣式降解反應(yīng)和水解反應(yīng)。

模具膠填料

    白炭黑對注射成型硅膠老化性能的影響比較復(fù)雜，一方面，白炭黑表面有比較強(qiáng)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(fā)降解反應(yīng)；另一方面，白炭黑能阻滯聚硅氧烷分子的熱運(yùn)動及空氣在聚硅氧烷中的擴(kuò)散，從而提高其耐熱性19。

    除白炭黑外，其它填料（如：氫氧化鋁、碳化鈣123、導(dǎo)電炭黑M和蒙脫土M等）不僅能提高模具膠的耐老化性能，還能改善注射成型硅膠的耐漏電起痕、導(dǎo)電性和阻燃性性能。

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