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室溫硫化硅橡膠(RTV)密封膠在家庭和工業(yè)領(lǐng)域用途廣泛,性能卓著,從宇宙飛船密封件和連接件,新能源汽車(chē)墊片,再到到浴室瓷磚粘接、門(mén)窗玻璃密封,其都扮演著重要角色。在實(shí)際應(yīng)用中,RTV密封膠具有明顯的優(yōu)勢(shì),良好的流變學(xué)和物理性能,環(huán)境友好,彈性、耐高低溫性(60–250℃)、耐候性?xún)?yōu)良,使用方便且成型不受模具限制,裝配工序簡(jiǎn)單、材料成本低,同時(shí)還具有抗震減震作用。室溫硫化硅橡膠(RTV)密封膠優(yōu)異性能與硅橡膠、硅橡膠交聯(lián)劑體系和補(bǔ)強(qiáng)劑氣相二氧化硅密切關(guān)聯(lián)。
氣相二氧化硅硅是一種納米無(wú)定形蓬松粉末,具有高比表面積、納米尺寸粒徑、高表面活性、高絕緣性、高熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、高純度等特性??砂l(fā)揮補(bǔ)強(qiáng)、增稠、觸變、抗結(jié)塊、防沉降、防流掛等功能,由于其在橡膠中有近于炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性能,所以又被稱(chēng)為氣相法白炭黑。 氣相二氧化硅作為RTV硅橡膠常用的優(yōu)良納米粉體補(bǔ)強(qiáng)劑,具有與其它納米填料同樣的納米效應(yīng),而這些納米效應(yīng)賦予了硅橡膠較高的力學(xué)性能,其分子結(jié)構(gòu)與RTV硅橡膠的分子主鏈結(jié)構(gòu)極為相似,且其表面富含硅羥基可以和RTV硅橡膠分子主鏈的硅氧鍵形成氫鍵,或與RTV硅橡膠分子鏈上的端羥基形成化學(xué)鍵合,因而氣相二氧化硅具有極強(qiáng)的吸附硅橡膠分子鏈的能力,從而形成物理交聯(lián)點(diǎn),起到非常好的補(bǔ)強(qiáng)效果,大大增強(qiáng)RTV硅橡膠的物理機(jī)械性能。同時(shí),氣相二氧化硅還可賦予RTV硅橡膠良好的增稠觸變性、透明性、耐磨性、耐水性、耐熱性、介電性能。 那么親水型氣相二氧化硅對(duì)RTV硅橡膠會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響呢?匯富納米技術(shù)人員就此展開(kāi)研究。 首先是親水型氣相二氧化硅對(duì)有機(jī)硅RTV稠度影響(圖1),分別在有機(jī)硅RTV體系中加入不同比表、不同添加量的親水型氣相二氧化硅,然后在同一條件下充分分散,使用旋轉(zhuǎn)流變儀對(duì)其稠度進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)我們分別將5%、7.5%、10%、12.5%的HL-150、HL-200、HL-300、HL-380加入到有機(jī)硅RTV中。通過(guò)記錄數(shù)據(jù),匯富納米技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)加入親水型氣相二氧化硅后室溫硫化硅橡膠的稠度明顯增強(qiáng)。相同比表面積下,隨著添加量的增加,膠體越稠,在相同添加量下,隨著比表面積的增加,膠體越稠。 圖1 其次是親水型氣相二氧化硅對(duì)有機(jī)硅RTV拉伸強(qiáng)度影響(圖2),匯富納米技術(shù)人員將不同比表和不同添加量的親水型氣相二氧化硅室溫硫化硅橡膠放入萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)中,對(duì)其拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。相同比表面積下,隨著親水型氣相二氧化硅添加量的增長(zhǎng),拉伸強(qiáng)度不斷增大;而在相同添加量下,拉伸強(qiáng)度并不隨著比表面積增大而增長(zhǎng)。 圖2 同在斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)驗(yàn)中(圖3),低比表的親水型氣相二氧化硅HL-150和HL-200斷裂伸長(zhǎng)率在10%以下添加量時(shí),添加量增加,斷裂伸長(zhǎng)率增大,超過(guò)一定添加量后,斷裂伸長(zhǎng)率開(kāi)始下降。而高比表親水型氣相二氧化硅HL-300和HL-380斷裂伸長(zhǎng)率隨著添加量的增加而增大。 圖3 可見(jiàn),親水型氣相二氧化硅在有機(jī)硅RTV體系中,適量的增加添加量可以有效幫助其物理機(jī)械性能增強(qiáng),增加其粘度,發(fā)揮補(bǔ)強(qiáng)作用,但要具體根據(jù)產(chǎn)品體系經(jīng)測(cè)試后,確定其適宜添加量和合適比表面積。
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