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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，使其能廣泛應用于高新技術領域。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及選擇合適的填料等途徑來實現(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的微量酸或堿性物質，從而增強模具膠的耐熱性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模具膠分子的鏈段運動，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(lián)反應溫度，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)絡的破壞，導致模具膠交聯(lián)密度降低15。用乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS)對Fe^Og進行改性能明顯提高工藝品模具硅膠的耐老化性能。

    這是因為VT-MS中的乙烯基能參與模具膠基體的交聯(lián)反應，使整個交聯(lián)網(wǎng)絡更為密實；另一方面，經(jīng)VTMS改性的FqOg在模具膠基體中的分散性進一步提高&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移的氧化還原反應，從而阻止模具膠的熱氧化自由基進一步降解，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)的解扣式降解反應和水解反應。

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(fā)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：氫氧化鋁、碳化鈣123、導電炭黑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、導電性和阻燃性性能。

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