以有机氧化物和聚硅氧烷为基础的橡胶胶料的性能特征

王惠中 编译

以有机氧化物和聚硅氧烷为基础的橡胶胶料的性能特征

王惠中 编译

由于醚键和硅氧烷键十分相似，即它们的吸收光谱带位于同一区域（分别为1090 cm-1和1000 cm-1），故它们能以不同的浓度进行共混，尽管二者在化学结构上存在着原则性的区别。

氧化丙烯；聚硅氧烷；共混

虽然，含氧化物的橡胶和聚硅氧烷在化学结构上有原则性区别，但是它们能以不同的浓度进行共混。在开炼机上把氧化丙烯橡胶（СКПО）或3-氯-1,2-环氧丙烷橡胶（СКХЭСТ、T-6000、T-3000和其他）与聚二甲基硅氧烷聚合物（СКТВ、СКТЭ-15、СКТФТ-50、СКТФТ-100、СКТФВ-8、СКТН-Б）进行共混，立刻会生成均匀的共混胶料。

用数字显微镜方法进行了研究。在氧化丙烯橡胶СКПО和聚硅氧烷СКТВ的共混物中，并未发现不同性质橡胶应当具有的特征——双相区域。文中所研究的胶料组成列于表1，其基本力学性能指标列于表2。

用介电光谱法和差动扫描比色法（ДСК）研究氧化丙烯橡胶（СКПО）与硅橡胶的共混胶时发现，有两种玻璃化转变温度存在。研究确认，混入少量聚硅氧烷СКТВ（30%以下），与其相关联的玻璃化转变温度从-120 ℃降至-130 ℃。当无等温持续时间存在时，未观察到具有结晶特征的吸收峰出现，共混胶料中硅橡胶СКТВ的含量增至30%以上时，即使无等温持续时间存在，通过差动扫描比色法，在-40 ℃下也可观察到与硅橡胶СКТВ结晶有关联的吸收峰。

先前曾指出过，氧化丙烯橡胶和硅原子上连接着各种官能团的硅橡胶可以任何比例共混。如此可以推断，这与醚键和硅氧烷键的结构相似有关。在红外光谱中，基团C-O-C和Si-O-Si的吸收带位于同一区域（1090和1000 cm-1）。

用RPA-2000型分析仪研究共混胶料时发现，哪怕添加少量的二甲基硅氧烷СКТВ，也会使胶料黏度有少许降低。例如，添加5质量份聚二甲基硅氧烷可使胶料黏度从19.6×104降低至15.6×104Pa·s。对胶料进行加热，并测定其动态模量的有效部分和黏度时发现，降解有所加强，显然，这是由于氧化丙烯橡胶在加工（加热）过程中趋向于降解所造成的。但添加硅橡胶СКТФТ、СКТФВ和СКТЭ却未有降解现象产生。

表1 以氧化丙烯橡胶Т-6000和硅橡胶СКТВ为基础的共混胶料的组成

表2 氧化丙烯橡胶Т6000和硅橡胶СКТВ的共混胶力学性能

由于添加了白炭黑（A-330），胶料不再降解。如果胶料中添加大量的白炭黑，即可大大提高橡胶的弹性模量和硬度。为了获得低模量橡胶，所添加的白炭黑不宜超过20质量份。

要制得高模量的氧化丙烯橡胶，可使用炭黑П324。添加5质量份邻苯二甲酸二丁酯会降低胶料黏度。但通过添加5质量份硅橡胶СКТВ，可使这一降低得到补偿，而且仍可保持基本力学性能指标和小小的膨胀率（表3）。

表3 炭黑(П324)胶料的溶胀率

以前曾指出过，胶料组分的混炼顺序会大大影响到所制备的胶料的各项性能。最好是把白炭黑直接加入到氧化丙烯橡胶中，然后再添加聚二甲基硅氧烷。与硅橡胶СКТВ共混的无填料橡胶和填充橡胶的性能列于表2。

上述研究结果可用来制备具有规定性能的橡胶。制备耐寒、低模量、耐油耐苯的橡胶前景看好。

[1] РУМЯНЦЕВ А.В等 . ОсоБенности свойств смесей каучуков на основе органинеских оксидов и полисилоксанов[J]. Каучук и Резина, 2015(04):48-49.

[责任编辑：张启跃]

TQ 333.93

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1671-8232(2017)02-0008-02

2016-05-10