混煉型矽橡膠生膠的制法、配方組成簡述-技術-康達科技集團

康達科技集團(Qanta Group)，是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史，與全球500強企業有合作銷售經驗，是一家集科研，開發，生產及銷售為一體的國家級高新技術企業，擁有國際化品質，技術和管理及提供一條龍Silicone 材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網路，可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案

主要經營產品包括沉澱膠、氣相膠、導電膠、阻燃膠、耐高溫膠、絕緣子膠、出油膠、LSR液態射出型矽橡膠、自粘選擇性接著液態射出膠、有機矽改質劑、硫化劑、脫模劑、發泡劑等。康達科技集團有機矽事業部二部經營產品專業應用在特殊塗布、延壓、㨈出、射出、模壓等矽膠製品行業。

產品廣泛應用在在按鍵、密封圈、擠出管、膠輥、墊片、導電黑粒、陽極帽、電線電纜、絕緣子、自潤滑油封、耐熱、防火、運動器材和醫療保健等矽膠產品，為多數國際知名企業採用。

矽橡膠是聚矽氧烷最重要的產品之一。硫化前為高摩爾品質的線型聚矽氧烷，硫化後成為網狀結構的彈性體。它具有優異的耐高低溫、耐候、耐臭氧、抗電弧、電氣絕緣性、耐某些化學藥品、高透氣性以及生理惰性等。而且上述特性又與所用生膠、填料、硫化劑、添加劑的種類以及配合、硫化方法等密切相關。

矽橡膠按其產品形態及硫化機理，可分為下圖所示的幾種類型：

未經硫化（交聯）的基礎聚矽氧烷，稱為矽生膠（簡稱生膠），它是一類高摩爾品質的線型聚二有機基矽氧烷。由於分子間易於滑移，冷態下即可慢慢流動，故直接應用的價值不大。生膠需與各種配合劑（如填料、結構控制劑、添加劑及硫化劑等）混合成膠料（混煉膠），再經加熱、加壓下成型硫化，方能得到不同用途的矽橡膠製品。

生膠的種類：

混煉型矽橡膠所用生膠，主要有二甲基矽生膠（簡稱甲基生膠）、甲基乙烯基矽生膠（簡稱乙烯基生膠）、甲基苯基乙烯基矽生膠（簡稱苯基生膠）及甲基三氟丙基矽生膠（簡稱氟矽生膠）4類。

其中甲基乙烯基矽生膠已成為混煉型矽橡膠中用量最大和最具代表性的一類生膠。其相對密度、折射率、黏度及摩爾品質接近二甲基生膠。但少量的乙烯基卻極大地提高了硫化活性，不僅提高了對有機過氧化物硫化劑的選用範圍，一些活性較低的有機過氧化物也可作矽橡膠硫化劑，而且還能有效提高擠出成型效率，簡化厚製品的硫化工藝，改善硫化膠的耐熱老化、機械強度及壓縮永久變形性能。

生膠的制法：

生膠的生產過程，系由高純度的二有機二氯矽烷出發，先經水解縮合，製成低聚矽氧烷（中間體），包括環狀聚二有機基矽氧烷及線型羥基封端的聚二有機基矽氧烷用作製備生膠主鏈的原料。再將 Me3SiCl或ViMe2SiCl水解縮合製成Me3SiOSiMe3或ViMe2SiOSiMeVi 中間體，用作封端劑。而後按照生膠要求將一種或幾種矽氧烷中間體以及封端劑，經酸、堿催化平衡聚合或共聚合製成相應的生膠。最後再將催化劑中和或分解得到穩定的生膠。

以甲基乙烯基生膠為例，製備過程可用反應式表示如下：

聚合工藝及裝置：

可依條件及需要選用間歇法或連續法。使用間歇法時，可在一台大體積（大於10m3）的帶攪拌器的反應釜中，先後完成脫水，聚合，中和催化劑及脫除低聚物等操作。為了提高黏稠物料的混合效果，還可增加器外混合迴圈裝置，即在反應釜下部連接螺杆輸送器及靜態混合器，並從反應釜上部返回釜內。間歇法工藝流程短，使用設備台數少，投資強度低。但存在攪拌功率大，能耗多，生產強度低等缺點。使用連續法工藝時，可採用柱塞流式的螺杆擠出反應器、雙螺杆反應器、附有螺帶攪拌器的立式反應器及靜態混合器組反應器等。

混煉膠基本組成：

混煉矽橡膠是由生膠、填料、結構控制劑及硫化劑等組分組成。但為適應特殊要求，提供性能各異的混煉膠，還需加入各種添加劑，包括增量填料、內脫模劑、硫化劑、耐熱添加劑、顏料、發泡劑等。

其中填料介紹如下：

矽橡膠使用的填料可以粗分為補強填料及增量填料兩類。還有一類固體添加劑習慣上也常將其歸入填料範疇。不同化學組成及物理性質的無機物微粉均可用作填料。但不同種類及粒徑的填料，對矽橡膠的補強效果差別很大。純矽橡膠的機械強度很低，當混入補強填料後，硫化膠的拉伸強度可由0.35MPa提高到14MPa。而被優先用作矽橡膠填料的主要是合成的二氧化矽微粉（氣相法白炭黑及沉澱法白炭黑），並主要用作補強填料；天然的石英粉、矽藻土及高嶺土等（經淨化、粉碎加工）可用作半補強或增量填料；炭黑（導電、補強）、石墨粉及金屬粉（導電）、碳酸鈣、矽酸鹽、鋁酸鹽、纖維狀填料（提高抗撕裂強度）、中空玻璃微球及塑膠微球（降低表觀密度）。