硅橡膠一般均為高度飽和的結(jié)構(gòu),硫化活性較低,故通常不能用硫磺硫化,最普通最常用的硫化劑為有機(jī)過(guò)氧化物。硅橡膠也可以采用高能射線進(jìn)行輻射硫化,輻射硫化與過(guò)氧化物的硫化機(jī)理相同,均系發(fā)生游離基反應(yīng)而交聯(lián)。
二甲基硅橡膠的分子中不含乙烯基,是飽和橡膠,通常均采用高活性的過(guò)氧化物為硫化劑,過(guò)氧化物游離基奪取硅橡膠甲基上的氫形成大分子游離基,然后大分子游離基再結(jié)合即形成交聯(lián)鍵,如以過(guò)氧化二苯甲酰為硫化劑。
按照過(guò)氧化物硫化活性的高低,將常用的過(guò)氧化物分為通用型與乙烯基專用型兩類。通用型活性較高,對(duì)各種硅橡膠均能起硫化作用,如過(guò)氧化二苯甲酰(BP),2?4—二氯過(guò)氧化二苯甲酰(DCBP),過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB),即屬于此種類型。乙烯基專用型活性較低,僅能對(duì)含乙烯基的硅橡膠起硫化作用,如過(guò)氧化二叔丁基(DTBP),過(guò)氧化二異丙苯(DCP及無(wú)味DCP),2?5—二甲基—2?5—二叔丁基過(guò)氧化己烷(DBPMH)等則屬于此種類型。過(guò)氧化二苯甲酰常制成有效成份為50%的硅油膏,以保證生產(chǎn)安全并改進(jìn)其在膠料中的分散性。其分解產(chǎn)物為苯、苯甲酸和二氧化碳,是揮發(fā)性的,在一段硫化時(shí)必須加壓,且由于分解產(chǎn)物含有酸性物質(zhì),故用量不宜過(guò)多以免降低制品的耐熱性,本品不適于制造厚壁模型制品。一般100份二甲基硅橡膠用過(guò)氧化二苯甲酰硅油膏狀物4~6份,乙烯基硅橡膠用量為0.5~2份。
2.4—二氯過(guò)氧化二苯甲酰與過(guò)氧化二苯甲酰相較,其分解溫度比過(guò)氧化二苯甲酰為低,而分解速度則更高,由于分解溫度低,所以焦燒性能不好,因此,這種物質(zhì)的用量應(yīng)盡可能少。其分解產(chǎn)物為2.4-二氯苯甲酸和2.4-二氯苯,比較不易揮發(fā),所以硫化時(shí)不加壓也能避免氣泡,特別適宜于壓出制品的常壓熱空氣連續(xù)硫化。用量與過(guò)氧化二苯甲酰相仿。
過(guò)氧化二苯甲酰,2.4—二氯過(guò)氧化二苯甲酰屬于芳酰基過(guò)氧化物,不能用于含炭黑膠料,因炭黑干擾過(guò)氧化物的硫化作用。淺色膠料則有很強(qiáng)烈的焦燒傾向,且其分解產(chǎn)物中的酸性物質(zhì)會(huì)損害密封系統(tǒng)硅橡膠制品的耐熱性能。
過(guò)氧化二叔丁基對(duì)含乙烯基的硅橡膠有效,不易焦燒且硫化膠壓縮變形較小,物理機(jī)械性能良好。其缺點(diǎn)是蒸氣壓高,因此揮發(fā)也高,在膠料存放過(guò)程中極易揮發(fā)。本品能用于模型制品。并可用于模壓厚制品的膠料和含炭黑的膠料。用量一般為0.5~1份。
過(guò)氧化二異丙苯DCP及無(wú)味DCP,和2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過(guò)氧化己烷不易揮發(fā),使用方便,硫化膠壓縮變形較低,且由于不分解出帶羧基的產(chǎn)物,因此在密封制品的硫化膠中特別穩(wěn)定。它們適用于模壓厚制品、與金屬粘合的制品和注射制品,也適用于含炭黑的膠料,應(yīng)用范圍甚廣。采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過(guò)氧化己烷時(shí),硫化膠并具有較高的伸長(zhǎng)率。使用過(guò)氧化二異丙苯時(shí)其分解產(chǎn)物具有臭味,這種氣味并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在于制品中,采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過(guò)氧化己烷時(shí),則能避免此種弊端。這兩種過(guò)氧化物所得硫化膠的撕裂強(qiáng)度較低。其用量一般均為0.5~1份。
過(guò)氧化物的用量不宜過(guò)大,當(dāng)超過(guò)適宜的用量后會(huì)使硫化膠的伸長(zhǎng)率、抗撕裂強(qiáng)度等性能下降。這種下降趨勢(shì)尤以使用2.4—二氯過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化二苯甲酰者為甚。
含乙烯基的硅橡膠生膠除利用過(guò)氧化物進(jìn)行硫化硫化外,還可以進(jìn)行加成硫化?,F(xiàn)今所用的加成硫化的硫化劑主要為含硅氫基的過(guò)氧化物或聚合物。Si-H基團(tuán)與乙烯基加成而實(shí)現(xiàn)硫化,在這種反應(yīng)中,通常使用鉑的絡(luò)合物為催化劑。
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