硅膠管的生產(chǎn)一般步驟就是天然橡膠處理——按使用需求制定配方——在煉膠機(jī)上混煉——停放(24h左右)——返煉——制作半成品——硫化——修邊——檢驗(yàn)。但是煉膠時就會遇到這個問題,硅膠結(jié)構(gòu)化。下面就分析下硅膠管結(jié)構(gòu)化的原因及其控制辦法。
硅膠結(jié)構(gòu)化是指采用白碳黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠膠料貯放過程中會變硬,降低可塑性,從而逐漸失去加工工藝性能,這種現(xiàn)象稱作“結(jié)構(gòu)化”效應(yīng)。已經(jīng)結(jié)構(gòu)化的硅膠混煉膠需要重新經(jīng)過混煉或者熱處理,來消除這種現(xiàn)象,不過工藝成本會增加。
產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化現(xiàn)象的原因:一種說法是白炭黑粒子表面的活性硅醇基在常溫下與生膠分子未端的硅醇基發(fā)生縮合,從而導(dǎo)致膠料變硬、塑性降低;另一種說法是由于白炭黑表面的Si-OH基與生膠分子的Si-O鍵或者端Si-OH基作用生成氫鍵,乃至化學(xué)結(jié)合,使線形聚硅氧烷轉(zhuǎn)變?yōu)榧俳宦?lián)或微交聯(lián)的半彈性態(tài)固體結(jié)構(gòu),于是膠料變硬、塑性大大降低。
通常硅膠管生產(chǎn)上有兩種方法來控制:
一、是加入“結(jié)構(gòu)化控制劑”,帶有活性基團(tuán)的硅油或硅烷、硅樹脂等,這是生產(chǎn)上最常用的方法。如添加一定量的羥基硅油、硅氮烷等,可以起到很好的結(jié)構(gòu)化控制效果;其機(jī)理是帶有活性基團(tuán)的硅油等物質(zhì),與白炭黑表面的活性羥基發(fā)生縮合反應(yīng),從而防止了白炭黑和生膠之間的作用。
二、對白炭黑進(jìn)行表面處理,如采用硅烷偶聯(lián)劑、六甲基二硅氮烷等對白炭黑進(jìn)行處理,也可以防止硅膠混煉膠的結(jié)構(gòu)化。其機(jī)理是偶聯(lián)劑或硅氮烷等已經(jīng)將白炭黑表面包裹(相互之間進(jìn)行了反應(yīng)或者氫鍵結(jié)合),對白炭黑表面活性基團(tuán)已進(jìn)行屏蔽,從而防止了白炭黑和生膠之間的作用。
另外,硅膠管要對白炭黑進(jìn)行表面處理,就要加入結(jié)構(gòu)控制劑和羥基硅油,這樣對性能應(yīng)該有一定的影響。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化是一個氫鍵緩慢形成的過程,關(guān)鍵在于如何控制氫鍵的形成,白炭黑處理是個好辦法,但是成本太高,目前通用的辦法是采用羥基硅油,但僅僅是助劑還是不夠的,還需要在生產(chǎn)過程中采取工藝控制。
目前常用羥基硅油,羥基含量在8%左右。粘度20左右。工藝方面就是吃完粉后放置8小時左右,再高溫進(jìn)行處理。這樣硅油能夠更徹底的處理白炭黑表面的羥基。如果客戶拿去就用的話,就沒多大要求了,但是真正生產(chǎn)中還是不好控制,希望對大家有所幫助。