硅橡胶的弹性非常好,硫化后的回弹性可以超过80%。这种性能使硅橡胶在许多领域 得到广泛的应用,但这种高回弹性反而甚抗震性不够。如果在混炼硅橡胶中加入特定结构
的硅氧焼低聚物,则可以制得抗震性与丁基橡胶相当,且温度变化对抗震性影响小的抗震 橡胶。由抗震混炼硅橡胶与钢板交替层叠粘接而成的抗震叠层体适用于中等规模的大楼及 民用住宅,对小地震至大地震都有抗震效果。橡胶的抗震性能可以用硬度、能量损失系数 及回弹性来评价。硬度低、能量损失系数大及回弹性低的橡胶抗震性好。
图6_20为各种橡胶的抗震性能比较。由图6_20可见,抗震硅橡胶在室温下的抗震 性与丁基橡胶基本相同,但其抗震性不受温度变化的影响。
表6_33为市场上常见的抗震混炼硅橡胶的品种及性能。
表
混炼硅橡胶编号 |
6—33 抗 J 1 |
t混炼硅檮
2 |
t胶的品种
3 |
t性能
4 |
5 |
6 |
邵尔A硬度/度 |
33 |
41 |
44 |
51 |
60 |
72 |
相对密度(25 t;) |
1.16 |
1.23 |
1.19 |
1. 25 |
1.45 |
1.41 |
外观 |
淡黄色 |
淡黄色 |
淡黄色 |
淡黄色 |
灰色 |
灰色 |
拉伸强度/MPa |
8.9 |
10.3 |
10.1 |
10.6 |
7.5 |
5.9 |
伸长率/% |
750 |
600 |
680 |
530 |
470 |
370 |
撕裂强度(A型)/kN.m-1 |
24 |
32 |
30 |
31 |
22 |
23 |
回禅性/% |
36 |
25 |
32 |
23 |
22 |
25 |
压缩永久变形(188 t:, 22 h) /% |
6 |
7 |
17 |
7 |
11 |
20 |
弹性率(D/Pa |
2.0X105 |
4.6X106 |
6.6X105® |
5.3X10* |
6.4X106 |
1.3X107 |
能量损失系数® |
0.13 |
0. 40 |
0. 282> |
0. 42 |
0. 45 |
0.41 |
注:①酸25t:,頻率30 Hz,变形串为样品长度的2%,②前切弹性率,温度25 1C,频率5 Hz,压缩永久变形
甲基乙烯基硅橡胶生胶中添加结构如式(24)、(25)或(26)的含苯基的低聚合度 «〜-二羟基聚二有机硅氧烷,可以降低混炼硅橡胶的回弹性,改进其对震动的传递率,满 足抗震性要求。
[例1] 100份甲基乙烯硅橡胶生胶[(CH3)2SiO链节摩尔分数为99.83%, (CH2=CH)(CH3)SiO链节摩尔分数0.15%, (CH2 =CH)(CH3)2Si01/2链节摩尔分数为 0. 02%,平均聚合度约10 000]中,加人40份比表面积为200 mVg的气相法白炭黑及10 份聚合度为4〜6的^^-二羟基聚甲基苯基硅氧烷,在捏合机中混炼均勻;在150 °C下热 混2h,配成胶料5。100份胶料5中加入0.5份双二五在双辊炼胶机上混炼均匀,在 10 MPa压力下于175 °C热压硫化15 min,硫化成厚12. 7 mm、直径29.0 mm的柱样;测 其回弹性(25 C)为33%。为比较,胶料5中的a,w—二经基聚甲基苯基硅氧烷代以聚合 度4〜6的—二羟基聚二甲基硅氧烷,其他不变,则硫化成的柱样的回弹性为51%。
表6—34是4,V—双(a,a—二甲基苄基)二苯胺对混炼硫橡胶性能的影响。由表6 — 34 可见,在胶料5配方中再添加4,4'一双(a,a—二甲基苄基)二苯胺,可使混炼胶的能量损 失系数提髙。
表 6—34 4,4'—双(or,a—二甲基: 4,V—双(a,a—二甲基苄基)二苯胺用量/份 |
节基)二苯胺对灌
0.1 |
1炼硅橡胶性能的1
0.5 |
_
1.0 |
邵尔A硬度/度 |
43 |
40 |
38 |
拉伸强度/MPa |
9.0 |
8.5 |
7.0 |
伸长率/% |
700 |
900 |
1 100 |
能貴损失系数 |
|
|
|
25 r |
0. 33 |
0. 35 |
0. 36 |
100 X: |
0. 27 |
0. 30 |
0. 30 |
使用甲基乙燦基苯基硅橡胶生胶、同时添加2,6—二叔丁基一4一甲基苯酚配制的混炼 硅橡胶,硫化后的能量损失系数(tand)可进一步提髙。
[例2] 100份甲基乙烯基苯基硅橡胶生胶[(CH3)2SiO链节摩尔分数为89.85%, (CH2=CH)(CH3)SiO链节摩尔分数为0.15%、(GHASiO链节摩尔分数为10%,平均 聚合度约8 000]中,加人45份比表面积为200 m2/g.的气相法白炭黑、10份聚合度4-6 的《〜-二经基聚甲基苯基硅氧烷,在双辊炼胶机上混炼均匀,在捏合机中150 C下热混 2 h,配成胶料6。155份胶料中加入0. 5份二叔丁基过氧化物及表6—35中所示的2,6—二 叔丁基-4-甲基苯酚,在双辊炼胶机上混炼均匀,在100 MPa压力下于170 X:热压硫化 15 min后,测其性能,结果见表6-35。
表6—35 2,6-叔丁基一4—甲基苯酚对抗震混炼硅橡胶性能的彩响 |
2,6—二叔丁基一4-甲基苯酚用量/份 |
0. 1 |
0.5 |
1.0 |
邵尔A硬度/度 |
36 |
33 |
29 |
拉伸强度/MPa |
10. 1 |
9. 1 |
7.4 |
伸长率/% |
850 |
980 |
1 200 |
能量损失系数(25*0) |
0. 44 |
0. 45 |
0.46 |