由于生產(chǎn)工藝的要求,原料107硅橡膠的pH應(yīng)控制在5}7范圍內(nèi)。研究表明,隨著107硅橡膠pH降低,氯丁密封膠的拉斷時間會縮短,擠出性、濕熱穩(wěn)定、拉伸性及粘接性能均有所下降,硬度則變化不明顯;同時,將預(yù)聚物的pH調(diào)控在6}7左右,有助于確保密封膠具備更佳的貯存穩(wěn)定性與耐老化性。因此,在有機硅密封膠的研發(fā)與生產(chǎn)過程中,原材料107硅橡膠的pH是一項至關(guān)重要的指標參數(shù),若pH過低,嚴重時可能導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。
氯丁密封膠使用的交聯(lián)劑主要有烷氧基硅烷、乙酞氧基硅烷、肪基硅烷、丙酮基硅烷、酞胺基硅烷、胺基硅烷和乳酸基硅烷。其結(jié)構(gòu)通式可表示為R乃iY,其中n=3或4;R為烷基;Y為可水解基團。
單/雙組分包裝縮合型氯丁密封膠的固化機制如圖所示。對于單組分室溫硫化硅橡膠,其交聯(lián)劑首先與空氣中的水分發(fā)生水解反應(yīng),生成小分子硅醇。隨后,硅醇中的Si-OH與端經(jīng)基聚二甲基硅氧烷鏈段上的Si-OH發(fā)生縮合反應(yīng),形成Si-O-Si三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最終交聯(lián)為彈性體。對于雙組分室溫硫化硅橡膠,B組分通常為固化劑,其組成與單組分體系類似,但一般不含硅醇封端的聚合物及補強填料。這些組分通常存在于A組分中,A組分常被稱為“基料”。由于采用雙組分獨立包裝,通常無需額外進行封端和水分清除處理。當A組分與B組分混合后,固化過程將在材料內(nèi)部開始,其固化深度通常與擴散過程無關(guān)。交聯(lián)劑的種類(活性)與復(fù)配比例對氯丁密封膠的性能具有重要影響。
交聯(lián)劑的種類(活性)對氯丁密封膠性能的影響
各種交聯(lián)劑的特性和優(yōu)缺點,如表所示。氯丁密封膠中不同硅烷交聯(lián)劑的固化速率主要取決于其可水解官能團的反應(yīng)活性以及是否具備自催化作用。胺基硅烷由于分子中含有堿性胺基,能夠催化縮合反應(yīng),固化速率極快,但其副產(chǎn)物腐蝕性較強、氣味明顯,目前應(yīng)用較少。乙酞氧基硅烷固化迅速,原因在于其水解生成的乙酸可形成酸性自催化環(huán)境,對玻璃、金屬等基材粘接性能優(yōu)良,但會對堿性基材產(chǎn)生腐蝕。肪基硅烷和丙酮基硅烷同屬快速固化型交聯(lián)劑,其中肪基體系(如酮肪型)呈中性,對基材較為友好,但副產(chǎn)物甲乙酮肪(MEMO)具有一定毒性。丙酮基體系毒性較低,但與部分塑料存在相容性問題。乳酸基硅烷作為新型環(huán)保體系,固化速率中等且副產(chǎn)物毒性低,適用于室內(nèi)場景。酞胺基硅烷同樣具有中等固化速率,在潮濕混凝土等堿性基材上表現(xiàn)出優(yōu)異的濕態(tài)粘接性能。烷氧基硅烷的固化速率最慢,需依賴催化劑作用,但其基材適應(yīng)廣、副產(chǎn)物環(huán)境友好、儲存穩(wěn)定性高,已成為當前通用型密封膠的主流選擇??傮w而言,交聯(lián)劑的發(fā)展趨勢是向更安全、低氣味的綠色方向(如烷氧基、乳酸基體系)演進,以實現(xiàn)性能與環(huán)保的平衡。http://www.zjdbfw.com/