双组分电缆隔舱密封有机硅橡胶的应用研究

史鸿屿，赵鹏远

（1.渤海船舶重工有限公司；2.哈尔滨化工研究所，黑龙江哈尔滨）

硅橡胶是聚硅氧烷最重要的产品之一。它具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、抗电弧、电气绝缘性、耐化学品、高透气性及生理惰性等性能，因而在航空、航天、电气电子、化工仪表、汽车、机械等工业以及医疗卫生、日常生活的各个领域得到了广泛的应用。

加成型室温硫化硅橡胶是室温固化硅橡胶的一种。是以含乙烯基的有机聚硅氧烷作为基础聚合物，与含硅氢键的有机聚合硅氧烷，在铂催化剂存在下进行硅氢加成反应。加成型硅橡胶硫化过程不产生副产物，收缩率极小，且透明性好，强度高，在高温下的密封性比缩合型好。

反应机理如下：

由于烯丙基的存在，使其固化后对多种材料具有较好的粘接性能，并且由于烯丙基对硅氢加成反应具有较大的活性，所以交联固化过程不易受到外来杂质的干扰。固化后的材料有良好的耐高低温、耐紫外线、耐辐照、绝缘、透光率高等性能，是一种理想的电缆隔舱密封材料［1-3］。

1 试验

1.1 试验材料

主要试剂：中相对分子质量的端乙烯基硅橡胶中间体（A组份），中相对分子质量含H的端基硅油（B组份），MQ树脂，气相二氧化硅。

主要仪器：101-3型干燥箱，上海实验仪器厂，控温器灵敏度±1℃；SSY-200型手动试压泵；自制试压罐；压力表；搅拌棒；试验电缆。

1.2 密封胶的制备

以中相对分子质量的端乙烯基硅橡胶中间体为A组份，中相对分子质量含H的端基硅油为B组份，在A、B组份中加入MQ树脂、气相二氧化硅为填料补强剂。按甲、乙组份1:1进行混合，搅拌均匀，浇铸到配套的模具中，室温固化。

1.3 分析测试

辐照试验：对电缆隔舱密封有机硅橡胶辐照前后的性能的测试。

老化试验：在热空气中加速老化前后的性能测试。

耐高温压力试验：在200℃，2MPa饱和压力时对密封结构的影响程度。

2 结果与讨论

2.1 辐照对硅橡胶性能影响试验

本试验考察了在进行104Gy剂量的辐照后，在温度为23℃、湿度为50%的条件下，硅橡胶的性能的变化，如表1所示：

表1 辐照前后有机硅橡胶性能对照Table 1 The performances ofsilicone rubber before and after irradiation

由上表可已看出，经过辐照的硅橡胶与辐照前的样品相比，其拉伸强度、扯断伸长率、邵氏硬度、相对永久变形均没有发生很大的变化，所以认为在进行104Gy剂量的辐照后，对研制的室温固化有机硅橡胶的性能并没有产生很大变化，不会影响其密封性能。

2.2 热空气加速老化硅橡胶性能影响试验

本实验考察了对研制的硅橡胶样品在200℃热空气中，对样品加热168h，使其加速老化后，对其性能的影响（在温度为23℃、湿度为50%的条件下），如表2所示：

由表2可以看出，经过热空气加热老化的硅橡胶与老化前的样品相比，其拉伸强度、扯断伸长率、邵氏硬度、相对永久变形的变化量均很小，所以认为研制的室温固化有机硅橡胶的抗老化性能很好，在很长时间内不会对密封性产生影响。

2.3 耐高温压力试验

为了验证采用有机硅橡胶密封后，在200℃，2MPa饱和压力时对密封结构的影响程度，进行了本试验。试验装置如图1所示：

图1 装置示意图Fig.1 The schematic diagram of equipment

电缆去除表面包布后，穿入有机硅橡胶试件，放入压力罐，罐内注满水，将装置放入烘箱，升温后，当压力超过2.6MPa时，用针式放气阀将压力降至2.1MPa。在保持温度为200℃，压力不低于2 MPa的条件下进行2h的实验。

表3 密封结构试验数据Table 3 The experiment data ofsealingsystem

拆开压力罐，发现硅橡胶试件在电缆上出口处被压碎，挤出造成流失，没有水漏出。证明在200℃，2MPa饱和压力时，所研制的有机硅橡胶在2h内密封良好，可耐高温、高压，是用于密封的优良材料。

3 结论

研制了一种双组分加成型室温固化的有机硅橡胶。通过一系列的实验证明，固化后的材料具有良好的力学性能、耐辐照、抗老化性，并且耐高温高压性能良好，固化过程中不产生有毒有害气体，适用于电缆隔舱密封，是一种理想的的密封材料。

［1］涂志秀,杨洋,刘安华等.加成反应型硅橡胶的研究进展［J］.橡胶工业,2006(4):251～253.

［2］幸松民,王一璐.有机硅合成工艺及产品应用［M］.北京：化学工业出版社,2000.

［3］杨始,谢择民,高伟.高性能多功能硅橡胶的研究［J］.橡胶工业,2000(12):716～719.