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白炭黑补强硅橡胶混炼胶中的结构控制?

添加时间:2019/11/22


   白炭黑,特别是气相法白炭黑是硅橡胶最好的补强剂,但有一个使混炼胶硬化的问题,一般称为“结构化效应”。其结构化随胶料停放时间延长而增加,甚至严重到无法返炼、报废的程度。对此有两种解释,一种认为是硅橡胶端基与白炭黑表面羟基缩合;另一方面认为硅橡胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。 防止结构化有两个途径,其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质,如羟基硅油、二苯基硅二醇、硅氮烷等。当使用二苯基硅二醇时,混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。这样就可以防止白炭黑填充硅橡胶的结构化。另一途径是预先将白炭黑表面改性,先去掉部分表面羟基,从根本上消除结构化。
    气相法白炭黑在非极性液体中进行分散时,通过氢键相互作用在不同颗粒表面的硅醇基团形成架桥,通过构成三维结构产生增稠的作用。当这种结构体系受到机械外力作用,如搅拌或搖动,这种结构受到破坏,作用的机械外力类型和持续时间决定受破坏的程度,其结果是被增稠的体系重新变成液体。如保持静置状态,气相法白炭黑颗粒又会连接起来恢复原来的粘度。这种现象被称为是假塑性。
  气相法白炭黑增稠的体系,使其开始流动需要一个最小的能量,换句话说,有一个所谓的“屈服点”。亲水性气相法白炭黑对极性或半极性液体的增稠效应不显著。在这些体系,尤其是在液体的混合物或溶液中,表面改性的气相法白炭黑显示。
 

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