新型液体硅橡胶抑制剂TMDO
编辑:企联编辑来源:盖德化工网评论数:0发布时间:2016-12-14 10:33:38
1. 背景
液体硅橡胶的注射成形技术研究始于20世纪70年代,最初的目的是用于制备形状较复杂的产品,如航空航天密封配件等。到了上世纪80年代,液体硅橡胶开始得到各国的重视,需求量急剧上升。液体硅橡胶注射成形不仅具有成本低、能耗低、生产效率高、可进行自动化生产等优点,而且对温度的适应性也很好,在较宽的温度范围内可保持良好的弹性,所以其应用范围越来越广泛。
加成型液体硅橡胶(LSR)是硅橡胶中档次较高的一类品种,与缩合型液体硅橡胶比较,具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点,在高温下的密封性也比缩合型的好。此外,加成型液体硅橡胶(LSR)还具有工艺简便、成本低廉的优点。这是由于液体硅橡胶相对分子质量小、粘度低、加工成型方便,可省去混炼、预成型、后整理等工序,容易实现自动化,并可节省能源和劳动力,生产周期短且效率高。虽然LSR的原料价格比普通硅橡胶略高,但总成本却比普通硅橡胶低,特别是制造小件产品时更显出其优越性。【8】
2. 工艺特点
加成型液体硅橡胶(LSR)通常是由基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂——聚甲基氢硅氧烷、催化剂——过渡金属(如铂、镍、铑等)的络合物等组成,根据不同用途,还可添加其它填充剂,如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的加成型液体硅橡胶(LSR),也可加入硅树脂作为填充剂。加成型液体硅橡胶(LSR)是由交联剂中的SiH基和基础胶中的Si-CH-CH2基之间形成架桥而得到的一类硅橡胶弹性体。【5】
胶料的混炼加工都需要一定时间,反应物若在操作中先期固化,就得不到所需的形状和性质。对于加成型液体硅橡胶(LSR)更要求如此。故要求在硫化温度前几乎不进行催化反应,达到硫化温度后再迅速进行催化反应。抑制反应的方法通常是加入抑制剂。
抑制剂能与铂催化剂生成一定形式的络合体,影响反应平衡的移动。有效的抑制剂可以和胶料共同放置相当长的时间,只有加热到硫化温度才分解。抑制剂分两类,一类是作为添加剂加入胶料中,与铂作用阻滞其活性;另一类是事先制成具有抑制性配位体的络合物(复合催化剂),从而抑制铂的催化活性。使用较普遍的是相容性好的炔醇类化合物、含氮化合物、有机过氧化物等。
3. TMDO性能
70年代末,美国公司和日本公司利用硅氢加成反应制备了注射成型液体硅橡胶,拓展了加成型硅橡胶的应用领域。含有硫化剂的加成型高温硫化硅橡胶常温下会缓慢地自硫化,若在稍高温度下混炼则更易硫化。因此应选择较好的硫化抑制剂。炔醇类化合物,如乙炔环己醇、甲基丁炔醇与铂催化剂形成复杂化合物能够抑制Si-H加成反应。
福斯曼科技提供多种炔醇、马来酸酯类抑制剂,可用于生产高纯度、高透明性和具有耐燃性能的有机硅产品。其中,3,7,11-三甲基十二炔-3-醇(CAS 1604-35-9,简称TMDO)因其优异性能已被用于电子灌封胶、玩具模具、食品包装、奶嘴、憎水剂、电子连接器等多领域。【2】
常规抑制剂
新型抑制剂
CAS 78-27-3 乙炔环己醇
CAS 1604-35-9 TMDO/3,7,11-三甲基十二炔-3-醇
CAS 115-19-5 甲基丁炔醇
40℃时能够保持产品稳定
80℃时能够迅速交联
可减少铂金催化剂用量
改善产品的透明度(折射率)
4. 展望
加成型液体硅橡胶所具有的优异性能,使它在许多方面得到应用。纯 LSR 虽具有优异的电气绝缘性、耐化学药品性及生理惰性等特点,但同时也存在热稳定性差、力学性能低等缺点。因此,对 LSR 的改性势在必行。【6】采用新型抑制剂, 有利于降低和控制灌封料的硫化速度,延长硫化体系的适用期,既满足工艺作业的要求,又避免了硫化胶发粘。
5. 参考文献
【1】范元蓉,徐志君,唐颂超,加成型液体硅橡胶,弹性体,2001,11:44-48
【2】福斯曼科技(北京)有限公司,有机硅材料化学品,2016年出版
【3】葛建芳,贾德民,加成型硅橡胶硫化过程中催化剂的活性抑制和防失效研究,绝缘材料,2001,3:36
【4】雷卫华,朱敬芝,许冰,加成型硅橡胶的流动性及结构性能的研究,材料导报B(研究篇),2015,6(下),29(6):89
【5】徐小辉,田霖,刘爱民等,加成型液体硅橡胶概述,弹性体,2006,4:69-72
【6】许雨晴,林志远,胡孝勇,加成型液体硅橡胶复合材料的研究进展,中国胶粘剂,2015,11:55
【7】张爱霞,周勤,陈莉,2015年国内有机硅进展,有机硅材料,2016,30(3):249-274
【8】张桂华,新型加成型液体硅橡胶及其应用,2006,8:59