印花用液体硅橡胶的改性研究

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缩合型液体硅橡胶不仅具有加成型液体硅橡胶的无毒、无味、高弹性、化学惰性、外观精致,通过添加填料可呈现多种色彩等特点,而且,与常见的油墨印花材料相比,缩合型液体硅橡胶具有环保、手感舒适、室温硫化,催化剂不易中毒等优点,是纺织品领域非常有发展前途的印花材料,因此,越来越受到人们的关注。本文针对印花用液体硅橡胶的性能要求,借助FT-IR、SEM、电子拉伸试验机等,重点研究了不同催化剂、交联剂、硅烷偶联剂对缩合型RTV-2硅橡胶固化的影响,以及结构控制剂、白炭黑添加量对硅橡胶力学性能的影响,同时,对硅橡胶固化中的相关机制进行了探讨。与二月桂酸二丁基锡相比,采用二月桂酸二辛基锡催化剂可以延长硅橡胶的表干时间和固化时间。对二月桂二辛基锡的催化机制研究表明:催化剂对脱醇缩合型RTV-2硅橡胶固化的影响包括了催化剂在液体硅橡胶中的迁移和催化剂作用下的交联反应两个过程,其中,催化剂分子在硅橡胶中的迁移速率是影响硅橡胶固化的主导因素,尤其在催化剂含量较少的情况下,这种控制的影响更为显著。采用正硅酸乙酯和正硅酸丙酯两种交联剂研究交联剂对硅橡胶固化的影响,结果表明,交联剂对硅橡胶固化时间的影响远不如催化剂明显,随着交联剂含量的增加,硅橡胶固化时间表现为先缩短后增加,且正硅酸丙酯更能延长硅橡胶的表干时间和固化时间。利用硅烷偶联剂KH-560和KH-550提高硅橡胶的粘接性能,同时研究了其对硅橡胶固化时间及其他物理性质的影响。研究发现,KH-560可以替代交联剂参与硅橡胶的交联反应,从而影响硅橡胶的固化时间,KH-550则可以催化交联剂水解,提供自由羟基与基胶上的羟基发生缩合反应,对硅橡胶的表干时间和固化时间影响更加明显,在相同的体系下,添加0.89wt%KH-550可以使硅橡胶固化时间由666min减少至100min。同时,还发现,当KH-550过量时,硅橡胶表现亚光性质和爽滑性质,这与析出表面的KH-550自水解缩合形成低聚物颗粒聚集体及胺基排列朝外有关。采用小分子量羟基硅油和二苯基硅二醇两种结构控制剂,气相白炭黑作增强填料,探究了结构控制剂的作用效果以及气相白炭黑的含量和分散性对硅橡胶力学性能的影响,结果表明,当气相法白炭黑的含量为30wt%时,添加二苯基硅二醇与小分子量羟基硅油得到的硅橡胶的力学强度分别为3.78MPa和1.99MPa。小分子量羟基硅油改性的白炭黑在硅橡胶中具有更好的分散性,所以其力学性能也相对较好。另外,在15wt%-30wt%的填充范围内,硅橡胶的拉伸强度随着白炭黑含量的增加而增强,而断裂伸长率却逐渐减小。从抗结构化的结果来看,二苯基硅二醇的作用更强。
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