将分子两末端(CH3)3aOV2链节封端(CH=CH)(CH3)SiO链节的摩尔分数 为0.15%,聚合度约6 000的甲基乙烯基硅橡胶生胶100份,盐酸吸液量0. 2 mL/g.碘吸 附值为48 mg/g、比表面积为32 m2/g炭黑a 30份,在捏合机中混炼配成胶料。将胶料在 双辊炼胶机上与2,5-二甲基-2,5_二(叔丁基过氧)己烷1份混合均匀配成导电性混炼硅 橡胶。为比较,将炭黑a代以同量的盐酸吸液量为3. 2 mL/g、碘吸附值为58 mg/g、比表 面积为58 m2/g炭黑b,同样方法配成混炼硅橡胶。将2种混炼硅橡胶,分别在170 °C热 压硫化10 min制成1mm厚的试片,再在200 t烘箱中硫化4 h。然后,测各种温度下2 种导电硅橡胶的体积电阻率,结果列于表7—5。
表7-5炭黑品种与环境温度对体积电阻率的影响
混炼硅橡胶配方No. |
1 |
2 |
|
甲基乙烯基硅橡胶生胶 |
100 |
100 |
用量/份 |
炭黑a 炭黑b 硫化剂 |
30
1 |
30
1 |
|
-20*0 |
2. 7X101 |
1.8X109 |
|
0X: |
2. 8X101 |
8. 0X101 |
不同温度下的体积 |
20 X: |
2. 8X101 |
4. 8X101 |
电阻率/fl • cm |
80 X: |
2. 7X101 |
1. 1X101 |
|
120 X; |
2. 9X101 |
2. 4X102 |
|
160 X: |
2.8X101 |
8.7X102 |
为制得耐磨耗及导电性好的导电性混炼硅橡胶,应选用一次粒径60〜120 ran,并且 DBP吸油量0. 70〜1. 2 mL/g的补强性导电炭黑。这种炉法炭黑能在硅橡胶中均匀分散, 在赋予良好导电性的同时,具有补强剂的作用。通常使用的乙炔法导电炭黑由于制法上的 原因其结构内含有石墨结晶,与桂橡胶生胶的亲和性不好,不仅补强性差,而且会使物性 下降。相反,由杂酚油等在髙温炉中燃烧制得的炉法炭黑中则不含石墨结晶,可使硅橡胶 的物理性能、耐磨耗性提髙。用于橡胶的炭黑从补强效果,即从耐磨耗性考虑,通常是选 用一次粒径40 rnn以下,最好是20 rnn以下的品种,并且从赋予导电性考虑也希望一次粒 径在上述的范围内。硅橡胶生胶的分子链与其他有机橡胶分子链比较,其柔软性非常好, 选用适度一次粒径的炭黑,即一次粒径60〜120 mn的炭黑就可以使补强性提髙。DBP吸 油量0. 70〜1. 2 mL/g是通常炉法炭黑的指标,在同时满足一次粒径60〜120 nm时,表示 其比表面积小。比表面积与表面吸附力相关,比表面积小的炭黑其表面吸附力小,在用于 桂橡胶生胶时容易分散,可取得良好的导电性。这种补强性导电炭黑,可以拼用适当比例 的其他品种的导电炭黑及其他助剂如阻燃剂、耐热性添加剂。