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纳米碳酸钙在RTV硅橡胶应用的研究进展

2019-03-07    来源:    
室温硫化硅橡胶现在已广泛用作粘合剂、密封剂、灌封和制模材料,在各行各业中都有它的用处。其间补强填料对RTV硅橡胶的流变功能、 力学功能有十分重要的影响。而纳米碳酸钙具有报价低廉,功能优异,填充量大,无毒无味等特色,可广泛用作RTV硅橡胶的补强填料。
纳米碳酸钙直接用于硅橡胶中存在两个缺点:一是纳米碳酸钙的比表面积大,分子间力、静电效果、氢键等引起碳酸体的聚会,再加上纳米碳酸钙为亲水性无机化合物,与有机聚硅氧烷亲和性差,易构成粉体聚集体,构成纳米碳酸钙在系统中涣散不均匀。二是纳米碳酸钙吸油值很高,对硅橡胶系统增稠效果显著,且触变性差,影响硅橡胶的施工功能。因而,有必要依据RTV硅橡胶的特色和要求,对纳米碳酸钙进行表面改性,可解决普通纳米碳酸钙引起的系统易流动、 挤出性差、强度低一级缺点。
纳米碳酸钙的改性技能
纳米碳酸钙的改性首要选用湿法改性,详细是在纳米碳酸钙浆液中参加涣散剂和表面活性剂,经过工艺操控纳米碳酸钙粒径以及表面活化率,最终经过脱水、枯燥、损坏和分级后即得改性的纳米碳酸钙。
现在,运用最多,效果最好的表面活性剂首要是脂肪酸类的有机化合物。这类化合物分子的一端为羧基、醚基等 极性基团,能够与碳酸钙粒子表面发作物理化学吸附或化学反响,构成安定的桥联结构;其分子的另一端为长链烷基,结构与聚合物分子类似,因而与有机高聚物有杰出的相容性。纳米碳酸钙经表面改性后,可大起伏增强纳米碳酸钙粒子和有机高聚物的界面结合力,并且有效地下降纳米碳酸钙的吸油值,下降纳米碳酸钙/有机高聚物系统粘度,改善涣散性和进步添加量。
纳米碳酸钙对RTV硅橡胶流变功能影响
在实践运用中,不只要求RTV硅橡胶粘结强度高,弹性好,并且需求施工功能好,能满意精密表面或凹槽、歪斜或垂直面施工要求,故胶黏剂应不流动,即具有触变性。流体触变性是指流体在外力效果下,微观上网状结构随剪切时刻发作改动,微观上表现出剪切变稀的现象。现在,各种触变性的机理还缺少一致的解说,国内外学者对其仍处于研讨阶段,但纳米碳酸钙能进步RTV硅橡胶的触变性是不争的现实。
清选用复合改性剂对纳米碳酸钙进行湿法改性,成果表明,选用复合改性剂比选用硬脂酸改性剂所得到的纳米碳酸粒径更小,散布更均一。而用复合改性剂改性的纳米碳酸钙制备的硅橡胶稠度为8.6,低于用硬脂酸钠改性的纳米碳酸钙制备的硅橡胶的稠度,稠度目标能够开始地反响硅橡胶的触变功能,稠度低,挤出性又杰出的硅橡胶阐明其触变功能越好。
陈利堂选用不同含量的脂肪酸复合处理的纳米碳酸钙填充于硅酮密封胶,纳米碳酸钙含量一定下,跟着纳米碳酸钙表面处理剂的添加,制品胶挤出性显着变好。从试验成果看出,表面处理剂的用量在 3 %~4 %时,纳米碳酸钙的功能较好。
刘亚雄经过研讨不同粒径,不同改性剂处理的纳米碳酸钙填充硅橡胶,成果表明:纳米碳酸钙的比表面越大,其均匀粒径越小,粒子之间的彼此效果越大,反映胶料粘度增大,触变指数不断增大,挤出量变小。经过有机处理的碳酸钙表面的碳氢链可与邻近的碳氢链、硅氧烷链彼此效果,构成安稳空间网状结构。在施加剪切力的效果下,这种网状结构损坏,表现出粘度下降,简单挤出,呈现正触变性。当剪切力中止时,这种网状的空间结构又经过范得华力和碳氢链的从头缠结而构成,表现出杰出的抗流挂性。归纳硅橡胶的流变特性,选用月桂酸和硬脂酸复配,操控纳米碳酸钙的比表面是 22~30 m2/g 时较好。
纳米碳酸钙对 RTV 硅橡胶力学功能影响
未补强的RTV硅橡胶强度低,伸长率差,无法满意许多运用场合对材料力学功能的需求。纳米碳酸钙在RTV硅橡胶中的增强机理与纳米粒子在聚合物中的增强机理类似,未补强的RTV硅橡胶的拉伸强度约0.35 MPa,经过用纳米碳酸钙补强后,RTV硅橡胶的强度可达1~2 MPa,经过纳米碳酸钙填充对RTV硅橡胶补强,硅橡胶中存在着聚硅氧烷分子之间、填料之间以及聚硅氧烷分子与填料之间的多种化学和物理彼此效果,使得硅橡胶功能有较大的进步。
彭娅依据所获的试验成果得知,纳米碳酸钙首要与室温硫化硅橡胶的彼此效果以物理吸附为主,差异于气相二氧化硅和硅橡胶分钟构成氢键为主的化学效果。并提出了纳米碳酸钙补强机理——纳米粒子的物理吸附效应:当填充纳米粒子到达满意量时,使得填充胶料的粘度大大添加,在剪切效果下有利于纳米粒子聚会体的彼此效果点增多,交联密度增大,然后进步了室温硫化硅橡胶的力学功能,表现了纳米碳酸钙的补强特性。
刘飞等人用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度散布仪分析了纳米活性碳酸钙的相组成及粒子结构、描摹、粒径散布;研讨了几种一次粒径附近、不同二次粒径的纳米活性碳酸钙对脱酮肟型单组分室温硫化有机硅密封胶力学功能的影响。成果表明,一次粒径小的碳酸钙,经表面处理后的二次粒径不一定小,二次粒径比一次粒径对RTV有机硅密封胶的力学功能影响更大; 跟着二次粒径的减小(而非一次粒径的减小),RTV有机硅密封胶的拉伸强度、开裂伸长率和硬度都呈添加趋势。
吕国章将硬脂酸彻底皂化然后参加椰子油拌和均匀,所得的混合液作为纳米碳酸钙的改性剂,纳米CaCO3粒径为60~80 nm,产品运用于硅酮密封胶补强,其强度可达1.40~1.55 Mpa,具有优异的外观性和补强性。
罗穗莲等人选用克己的超细碳酸钙悬浊液,在碳酸钙表面包覆二氧化硅,然后运用有机硅烷偶联剂对CaCO3/SiO2复合粒子进行表面疏水处理,然后将偶联剂改性后的碳酸钙复合粒子运用于单组分室温硫化硅橡胶中,成果表明,改性后的碳酸钙复合粒子在像胶中较均匀涣散,碳酸钙复合粒子填充的RTV硅橡胶拉 伸强度是填充脂肪酸处理的碳酸钙2倍多,碳酸钙复合粒子具有较好的补强用。
总结 
纳米碳酸钙产品在RTV硅橡胶的运用现已十分广泛和成熟,跟着硅橡胶职业产品的更新换代,对纳米碳酸钙产品也提出了越来越高的要求。一个好的纳米碳酸钙产品,除了有必要质量安稳,各项目标动摇小,还需求在功能上,具有高补强,易涣散,低增稠,高触变等特色。现在,国内RTV硅橡胶用纳米碳酸钙在许多功能和目标上都根本满意RTV硅橡胶在绝大多数运用场合的需求,但种类较单一,无法满意特殊要求场合的需求,如超高补强、 高流动性的RTV硅橡胶。因而,应结合RTV硅橡胶的运用特性及运用要求,改善纳米碳酸钙出产及改性技能,开宣布习惯特殊要 求的RTV硅橡胶专用纳米碳酸钙,满意商场的需求。
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