專利名稱：硅橡膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅橡膠、其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
使用疏水性熱解法二氧化硅作為硅橡膠填料是已知的(DE 199 43666 A1)。
US 6,331,588描述了含有作為填料的熱解法二氧化硅的LSR硅橡膠。為避免硅烷醇基團(tuán)對(duì)硅橡膠機(jī)械性能的不良影響，根據(jù)US 6,331,588有必要對(duì)熱解法二氧化硅表面實(shí)施疏水化處理。
根據(jù)前述技術(shù)，對(duì)于LSR(液體硅橡膠)，或者對(duì)親水性二氧化硅實(shí)施原位疏水化處理，同時(shí)施加非常高的剪切力，從而可降低粘度和流動(dòng)極限；或者基于相同原因?qū)σ褜?shí)施疏水化處理的二氧化硅施加高剪切力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種硅橡膠，其特征在于含有通過氣溶膠摻雜鉀的熱解法二氧化硅作為填料。
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，填料可為通過火焰氧化或優(yōu)選火焰水解法火成制得的氧化物，而且摻雜有0.000001至40重量％的鉀，該摻雜氧化物的BET表面積為10至1000m2/g，熱解法氧化物的DBP吸收值無法測(cè)出或小于該熱解法二氧化硅正常值的85％。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方案中，鉀摻雜的量在1至20,000ppm(千分之二十)的范圍內(nèi)。
DE 196 505 00 A1中公開了通過氣溶膠摻雜鉀的熱解法二氧化硅。
若將低結(jié)構(gòu)的熱解法二氧化硅摻入硅橡膠中，可使硅橡膠具有完全新穎的性能。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方案中，硅橡膠可為LSR硅橡膠。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施方案中，硅橡膠可為高溫硫化(HTV)硅橡膠。
填料可根據(jù)DE 196 50 500制得。由于所添加的鉀，熱解法二氧化硅的形態(tài)被改變，從而導(dǎo)致初級(jí)微粒的共存程度較低，并因此導(dǎo)致較低的結(jié)構(gòu)。
彈性體的應(yīng)用情況中使用了通過添加調(diào)節(jié)劑制得的具有相應(yīng)端基的聚二甲基硅氧烷，其分子量為400,000至600,000，其中調(diào)節(jié)劑的實(shí)例為六甲基二硅氧烷或二乙烯基四甲基二硅氧烷。為提高其硫化特性及撕裂強(qiáng)度，常常將乙烯基甲基二氯硅烷添加至反應(yīng)混合物(VMQ)中，由此將少量乙烯基(＜1％)作為取代基引入主鏈。
HTV硅橡膠為無色透明、高粘度、自潮解的硅氧烷聚合物，其粘度為15至30kPa·s，鏈長度約為10,000個(gè)SiO單元。硅橡膠的其他成份為交聯(lián)劑、填料、催化劑、著色顏料、抗粘劑、增塑劑、附著力促進(jìn)劑。
在熱硫化過程中，處理溫度通常在約140至230℃的范圍內(nèi)，而冷硫化過程則在20至70℃進(jìn)行。在硫化過程中，有過氧化物交聯(lián)、加成交聯(lián)和縮合交聯(lián)之分。
過氧化物交聯(lián)通過自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行。過氧化物在溫度的作用下分解成自由基，自由基與聚硅氧烷的乙烯基或甲基相連，并產(chǎn)生與其他聚硅氧烷鏈鍵合的新自由基，從而發(fā)生立體交聯(lián)。隨著交聯(lián)程度的提高，兩個(gè)自由基的再結(jié)合或鏈可動(dòng)性約束的增加導(dǎo)致交聯(lián)反應(yīng)的結(jié)束。
在過氧化物交聯(lián)過程中，根據(jù)處理方法(如擠出成型、注射成型、模壓成型)使用不同的過氧化物，以使交聯(lián)率與工藝針對(duì)性的處理?xiàng)l件相匹配。例如，擠出成型要求非常高的交聯(lián)率，而生產(chǎn)注射成型或模壓成型的模制件則要求低交聯(lián)率，從而防止在型腔裝料的過程中就開始交聯(lián)。
所用過氧化物的性質(zhì)也影響硫化物的結(jié)構(gòu)及物理性能。二芳?；^氧化物(過氧化二-(2，4-二氯苯甲酰)、過氧化二苯甲酰)可與乙烯基和甲基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。另一方面，二烷基過氧化物(過氧化二異丙苯、2，5-雙-(過氧化叔丁基)-2，5-二甲基己烷)發(fā)生幾乎專門針對(duì)乙烯基的交聯(lián)反應(yīng)。
由混合物中過氧化物的量可在一定程度上控制硫化物的肖氏硬度。由于交聯(lián)位點(diǎn)的密度較高，肖氏硬度隨過氧化物量的增加而增加。然而過氧化物的量過高將導(dǎo)致極限伸長、抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度的下降。根據(jù)應(yīng)用情況，過氧化物交聯(lián)需要對(duì)硫化物進(jìn)行后期回火，以減少永久變定物并消除過氧化物的分裂產(chǎn)物。除過氧化二異丙苯特別帶有的典型芳香氣味，裂解產(chǎn)物也會(huì)導(dǎo)致硫化物物理性能的下降(如酸裂解產(chǎn)物的硫化返原)。
對(duì)于填料，有增強(qiáng)型填料和非增強(qiáng)型填料之分。
非增強(qiáng)型填料的特征在于其與硅氧烷聚合物的相互作用極弱。該種填料包括白堊、石英粉、硅藻土、云母、高嶺土、Al(OH)3和Fe2O3。其粒徑的數(shù)量級(jí)為0.1微米。其功能在于提高化合物在非硫化態(tài)的粘度，并提高硫化橡膠的肖氏硬度及彈性模量。表面處理填料還可提高撕裂強(qiáng)度。
增強(qiáng)型填料為特別高度分散的二氧化硅，其表面積大于125m2/g。其增強(qiáng)作用是由于填料和硅氧烷聚合物之間的鍵。該鍵是由二氧化硅表面上的硅烷醇基(3至4.5個(gè)SiOH基/nm2)和α-ω二羥基聚二甲基硅氧烷的硅烷醇基之間通過氫橋鍵與硅氧烷鏈上的氧相連而形成。這些填料聚合物相互作用的結(jié)果是提高粘度并改變玻璃化溫度和結(jié)晶特性。另一方面，聚合物-填料的鍵合可提高機(jī)械性能，但也會(huì)導(dǎo)致橡膠發(fā)生過早皺皮硬化。
滑石占據(jù)增強(qiáng)型填料和非增強(qiáng)型填料的中間位置。此外，填料還有特殊作用。這些填料包括氧化鐵、氧化鋯、鋯酸鋇，從而提高熱穩(wěn)定性。
硅橡膠可含有催化劑、交聯(lián)劑、著色顏料、抗粘劑、增塑劑和附著力促進(jìn)劑作為其他成份。
特別需要增塑劑以具有低彈性模量。主要成分為功能性硅烷的內(nèi)部附著力促進(jìn)劑，一方面可與基底反應(yīng)，另一方面也可與交聯(lián)硅氧烷聚合物反應(yīng)(其主要用于RTV-1橡膠)。
低分子量或富含單體硅烷醇的化合物(如二苯基硅烷二醇、H2O)可防止橡膠過早皺皮硬化。這些化合物可與填料更迅速地反應(yīng)，從而可防止硅氧烷聚合物與填料的硅烷醇基反應(yīng)過于劇烈。利用甲基硅烷處理填料使其部分地具有三甲基甲硅烷基，也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的作用。
還可使硅氧烷聚合物化學(xué)改性(苯基聚合物、含硼聚合物)，或?qū)⑵渑c有機(jī)聚合物(丁二烯-苯乙烯共聚物)混合。
液體硅橡膠(LSR)實(shí)質(zhì)上與HTV的分子結(jié)構(gòu)相同，但其平均分子鏈長度低6倍，因此其粘度低1000倍，即為20-40Pa·s。處理裝置中使用等量的兩種成份(A與B)，其已含填料、硫化劑和可選的其他添加劑。
使用與HTV混合物中相同的二氧化硅及添加劑作為填料。因?yàn)槠鹗季酆衔锏恼扯鹊停瑸榫鶆蚍植夹枰趯ｉT改進(jìn)的混合裝置中特別集中的加料并混合。為促進(jìn)填料的加料并防止皺皮硬化，通常在原位于混合操作中利用六甲基二硅氮烷(HMDS，也為HMDZ)對(duì)二氧化硅實(shí)施完全疏水化處理。
液體硅橡膠混合物通過氫化硅烷化作用實(shí)施硫化，即在ppm量Pt(O)絡(luò)合物的催化作用下，分子中具有至少3個(gè)SiH基的甲基氫硅氧烷對(duì)聚合物的乙烯基進(jìn)行加成反應(yīng)，其中交聯(lián)劑及催化劑在加料時(shí)處于分離的成份中。特殊抑制劑，如1-乙炔基-1-環(huán)己醇，在各成份混合后防止過早硫化的發(fā)生，并將室溫下的滴落時(shí)間設(shè)置為約3天。反應(yīng)條件可通過鉑和抑制劑濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)整。
液體硅橡膠混合物越來越多地用于制備導(dǎo)電硅橡膠物品，因?yàn)閷?duì)比HTV中常規(guī)的過氧化物交聯(lián)，加成交聯(lián)不受爐黑干擾(在HTV混合物中優(yōu)選使用乙炔黑)。導(dǎo)電性爐黑還比石墨和優(yōu)選為銀的金屬粉末更容易加料并分散。
本發(fā)明硅橡膠具有以下優(yōu)點(diǎn)液體硅橡膠(LSR)中的測(cè)試表明，本發(fā)明實(shí)施例1至4中的經(jīng)摻雜氧化物(VP 3739、3650、3740、3744)與具有相同或相似表面積的經(jīng)摻雜的熱解法二氧化硅相比，在液體硅樹脂中的粘度和流動(dòng)極限明顯較低。因?yàn)樘幚硪后w硅橡膠時(shí)需要非常好的流動(dòng)特性，所以明顯較低的流動(dòng)極限是特別有利的。
利用親水性且摻雜鉀的氧化物，本發(fā)明中使用的材料，由于其結(jié)構(gòu)低已具有極低的粘度和流動(dòng)極限，因此不必在生產(chǎn)過程中施加高剪切力。節(jié)約能量消耗和物料成本是對(duì)用戶有利的。此外，本發(fā)明硅橡膠還具有改進(jìn)的光學(xué)性能，如高透明度。
對(duì)于HTV硅橡膠，本發(fā)明中摻雜鉀的氧化物在流變性質(zhì)方面也是有利的。與具有相當(dāng)表面積的未摻雜熱解法二氧化硅相比，其Williams塑性，即一種粘度的計(jì)量，尤其在儲(chǔ)存之后明顯較低。較長時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)，該作用更為明顯。在全部的22天測(cè)試期中，本發(fā)明的摻雜氧化物(VP3740、VP 3744)的Williams塑性明顯低于親水性對(duì)比產(chǎn)品(A 200、A300)。令人驚奇的是，當(dāng)VP 3740與R 104比較時(shí)，Williams塑性甚至達(dá)到相近的水平。對(duì)于VP 3744，該值介于親水性和疏水性AEROSIL之間。
儲(chǔ)存時(shí)粘度的上升被稱為皺皮硬化。對(duì)于處理裝置，粘度的上升應(yīng)盡可能小是很重要的，這會(huì)使硅氧烷化合物即使在儲(chǔ)存或運(yùn)輸之后仍然具有可加工性，并且不需要通過碾壓進(jìn)行浪費(fèi)的柔化處理。摻雜鉀的氧化物與親水性未摻雜的熱解法二氧化硅相比在該方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
低結(jié)構(gòu)粉末的制備。
使用了DE 196 50 500中描述的燃燒裝置。
實(shí)施例1利用由氯化鉀溶液制備的氣溶膠進(jìn)行摻雜(3739)根據(jù)DE 196 50 500，將4.44kg/h的SiCl4于約130℃汽化并轉(zhuǎn)移至燃燒器的中心管中。此外，3.25Nm3/h的氫氣和5.25Nm3/h x1空氣及0.55Nm3/h的氧氣被通入該管中。氣體混合物由內(nèi)部燃燒器噴嘴流出，并在水冷火焰管的燃燒室中燃燒。額外將0.5Nm3/h的(套管中)氫氣和0.2Nm3/h的氮?dú)馔ㄈ胫醒雵娮熘車奶坠車娮熘校苑乐菇Y(jié)塊。
火焰管內(nèi)壓力些微地降低，額外從周圍環(huán)境中將40Nm3/h的空氣引入該火焰管。
第二種氣體成份由用2.5％KCl鹽的水溶液制成的氣溶膠組成，并將該氣體成份引入軸流式管。使用可產(chǎn)生247g/h氣溶膠噴霧輸出量的二元噴嘴作為氣溶膠發(fā)生器。利用3.5Nm3/h的運(yùn)載空氣，使該鹽的含水氣溶膠由外部加熱的管道中通過，使內(nèi)部噴嘴排氣溫度保留在153℃。將如此引入的含鉀鹽氣溶膠通入火焰中，并相應(yīng)地改變所得熱解法二氧化硅的性能。
火焰水解之后，反應(yīng)氣體和所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅實(shí)施減壓并通過冷卻系統(tǒng)，從而使微粒氣流冷卻至100-160℃。在過濾器或旋風(fēng)器中將固體物質(zhì)從廢氣流中分離出來。
所得摻雜氧化鉀的熱解法二氧化硅為細(xì)的白色粉末。下一步驟中在400至700℃下利用含水汽的空氣進(jìn)行處理，將所有附著的鹽酸殘留物從經(jīng)摻雜的二氧化硅中除去。
熱解法二氧化硅的BET表面積為107m2/g。經(jīng)分析確定的氧化鉀含量為0.18重量％。
制備條件匯總于表1，火焰參數(shù)列于表2，所得二氧化硅的其他分析數(shù)據(jù)列于表3。
實(shí)施例2利用由氯化鉀溶液制備的氣溶膠進(jìn)行摻雜(3650)其過程與實(shí)施例1所述相同根據(jù)DE 196 50 500，將4.44kg/h的SiCl4于約130℃汽化并轉(zhuǎn)移至燃燒器的中心管中。此外，4.7Nm3/h的氫氣和5.7Nm3/h的空氣及1.15Nm3/h的氧氣被通入該管中。氣體混合物由內(nèi)部燃燒器噴嘴流出，并在水冷火焰管的燃燒室中燃燒。額外將0.5Nm3/h的(套管中)氫氣和0.2Nm3/h的氮?dú)馔ㄈ胫醒雵娮熘車奶坠車娮熘?，以防止結(jié)塊。
火焰管內(nèi)壓力些微地降低，額外從周圍環(huán)境中將25Nm3/h的空氣引入該火焰管。
第二種氣體成份由用9％KCl鹽的水溶液制成的氣溶膠組成，并將該氣體成份引入軸流式管。使用可產(chǎn)生197g/h氣溶膠噴霧輸出量的二元噴嘴作為氣溶膠發(fā)生器。利用4Nm3/h的運(yùn)載空氣，使該鹽的含水氣溶膠由外部加熱的管道中通過，將內(nèi)部噴嘴排氣溫度保留在123℃。如此引入的含鉀鹽氣溶膠可相應(yīng)地改變所得熱解法二氧化硅的性能。
火焰水解之后，反應(yīng)氣體和所得經(jīng)摻雜的熱解法二氧化硅實(shí)施減壓并通過冷卻系統(tǒng)，從而使微粒氣流冷卻至100-160℃。在過濾器或旋風(fēng)器中將固體物質(zhì)從廢氣流中分離出來。
所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅為細(xì)的白色粉末。下一步驟中在400至700℃下利用含水汽的空氣進(jìn)行處理，將所有附著的鹽酸殘留物從二氧化硅中除去。
熱解法二氧化硅的BET表面積為127m2/g。
制備條件匯總于表1，火焰參數(shù)列于表2，所得二氧化硅的其他分析數(shù)據(jù)列于表3。
實(shí)施例3利用由氯化鉀溶液制備的氣溶膠進(jìn)行摻雜(3740)根據(jù)DE 196 50 500，將4.44kg/h的SiCl4于約130℃汽化并轉(zhuǎn)移至燃燒器的中心管中。此外，2.5Nm3/h的氫氣和7Nm3/h的氧氣被通入該管中。氣體混合物由內(nèi)部燃燒器噴嘴流出，并在水冷火焰管的燃燒室中燃燒。額外將0.3Nm3/h的(套管中)氫氣和0.2Nm3/h的氮?dú)馔ㄈ胫醒雵娮熘車奶坠車娮熘?，以防止結(jié)塊。
火焰管內(nèi)壓力些微地降低，額外從周圍環(huán)境中將45Nm3/h的空氣引入該火焰管。
第二種氣體成份由用2.48％KCl鹽的水溶液制成的氣溶膠組成，并將該氣體成份引入軸流式管。使用可產(chǎn)生204g/h氣溶膠噴霧輸出量的二元噴嘴作為氣溶膠發(fā)生器。利用3.5Nm3/h的運(yùn)載空氣，使該鹽的含水氣溶膠由外部加熱的管道中通過，將內(nèi)部噴嘴排氣溫度保留在160℃。如此引入的含鉀鹽氣溶膠可相應(yīng)地改變所得熱解法二氧化硅的性能。
火焰水解之后，反應(yīng)氣體和所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅實(shí)施減壓并通過冷卻系統(tǒng)，從而使微粒氣流冷卻至100-160℃。在過濾器或旋風(fēng)器中將固體物質(zhì)從廢氣流中分離出來。
所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅為細(xì)的白色粉末。下一步驟中在400至700℃下利用含水汽的空氣進(jìn)行處理，將所有附著的鹽酸殘留物從二氧化硅中除去。
熱解法二氧化硅的BET表面積為208m2/g。經(jīng)分析確定的氧化鉀含量為0.18重量％。
制備條件匯總于表1，火焰參數(shù)列于表2，所得二氧化硅的其他分析數(shù)據(jù)列于表3。
實(shí)施例4利用由氯化鉀溶液制備的氣溶膠進(jìn)行摻雜(VP 3744)
根據(jù)DE 196 50 500，將4.44kg/h的SiCl4于約130℃汽化并轉(zhuǎn)移至已知結(jié)構(gòu)的燃燒器中心管中。此外，2.0Nm3/h的氫氣和6.7Nm3/h的空氣被通入該管中。氣體混合物由內(nèi)部燃燒器噴嘴流出，并在水冷火焰管的燃燒室中燃燒。額外將0.3Nm3/h的(套管中)氫氣和0.2Nm3/h的氮?dú)馔ㄈ胫醒雵娮熘車奶坠車娮熘校苑乐菇Y(jié)塊。
火焰管內(nèi)壓力些微地降低，額外從周圍環(huán)境中將35m3/h的空氣引入該火焰管。
第二種氣體成份由用2.48％KCl鹽的水溶液制成的氣溶膠組成，并將該氣體成份引入軸流式管。使用可產(chǎn)生246g/h氣溶膠噴霧輸出量的二元噴嘴作為氣溶膠發(fā)生器。利用3.5Nm3/h的運(yùn)載空氣，使該鹽的含水氣溶膠由外部加熱的管道中通過，將內(nèi)部噴嘴排氣溫度保留在160℃。將如此引入的含鉀鹽氣溶膠通入火焰管，可相應(yīng)地改變所得熱解法二氧化硅的性能。
火焰水解之后，反應(yīng)氣體和所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅實(shí)施減壓并通過冷卻系統(tǒng)，從而使微粒氣流冷卻至100-160℃。在過濾器或旋風(fēng)器中將固體物質(zhì)從廢氣流中分離出來。
所得摻雜鉀(氧化物)的熱解法二氧化硅為細(xì)的白色粉末。下一步驟中在400至700℃下利用含水汽的空氣進(jìn)行處理，將所有附著的鹽酸殘留物從摻雜的二氧化硅中除去。
熱解法二氧化硅的BET表面積為324m2/g。經(jīng)分析確定的氧化鉀含量為0.18重量％。
制備條件匯總于表1，火焰參數(shù)列于表2，所得二氧化硅的其他分析數(shù)據(jù)列于表3。
實(shí)施例10具有100phr用量二氧化硅的NXT化合物的混合變量


表1

表2

若測(cè)量設(shè)備無法檢測(cè)到端點(diǎn)，可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)很低，即DBP值明顯低于100重量％。
正常值“正?！苯Y(jié)構(gòu)的熱解二氧化硅的DBP和BET之間的關(guān)系如Degussa公司文件系列Pigmente No.11第30頁插圖所示。該圖定義了熱解法二氧化硅的“正常值”。
因此對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例1和2，依據(jù)該圖給出的定義，DBP吸收值預(yù)計(jì)應(yīng)為約270重量％，但設(shè)備無法檢測(cè)到端點(diǎn)，這表明DBP值很低，即明顯低于100重量％。
硅橡膠中鉀摻雜熱解法二氧化硅的測(cè)試表4分析數(shù)據(jù)

在不同的硅氧烷配制品(HTV、LSR)中測(cè)試表4中的產(chǎn)品。作為對(duì)比材料，使用具有可比表面積的標(biāo)準(zhǔn)類型的熱解二氧化硅，其中可比表面積參見《烏爾曼化工詞典(Ullmann′s Encyclopdie der technischenChemie)》第21卷(第4版)第462頁以及以后等頁(1982)。
HTV硅橡膠依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)組成在雙輥滾軋機(jī)上制備包含40份二氧化硅和6份VHM(加工助劑)的化合物。7天后用過氧化二-(2，4-二氯苯甲酰)(DCLBP)使混合物交聯(lián)。
實(shí)施例3(VP 3740)和實(shí)施例4(VP 3744)兩種鉀摻雜樣品的機(jī)械性能略低于表5所列的對(duì)比樣品。
表5硫化物的機(jī)械性能及化合物的流變能力

測(cè)得加料后以及儲(chǔ)存7天后化合物的Williams塑性，列于表5。由于二氧化硅在儲(chǔ)存期間發(fā)生潤濕作用，化合物變得更軟。延長儲(chǔ)存時(shí)間，化合物會(huì)發(fā)生皺皮硬化，其Williams塑性會(huì)再次上升。
對(duì)于正常親水性火成制得的二氧化硅(Aerosil 200)，其Williams塑性儲(chǔ)存7天后明顯下降，然后又急劇上升。作為對(duì)比，實(shí)施例3的產(chǎn)品(VP 3740)的起始塑性明顯較低，而7天后進(jìn)一步下降。隨著儲(chǔ)存過程的繼續(xù)，其塑性再次上升，但與未摻雜的對(duì)比材料相比，其塑性上升的程度較低。實(shí)施例3的產(chǎn)品(VP 3740)塑性曲線的走勢(shì)，至少在起始區(qū)域與未摻雜Aerosil 200不相近，而與疏水性Aerosil R104相近，如

圖1所示。
對(duì)于實(shí)施例4的產(chǎn)品(VP 3744)，其Williams塑性在7天后明顯下降，然后又連續(xù)上升。作為對(duì)比，未摻雜的Aerosil 300的Williams塑性在整個(gè)儲(chǔ)存過程中穩(wěn)定地保持在高水平。其在7天后的下降程度很小，如圖2所示。
結(jié)果顯示于表IV中。
表IV

a(F/M)指的是陰模/陽模。
比較由不同聚乙烯樹脂獲得的加工性能結(jié)果，人們能夠得出結(jié)論，用THI<p>將實(shí)施例1的產(chǎn)品(VP 3739)和實(shí)施例2的產(chǎn)品(VP 3650)以及對(duì)比樣品Aerosil 90和Aerosil 130以同樣方式進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。
當(dāng)30分鐘的分散結(jié)束時(shí)，二氧化硅的含量在50/500min-1的慢速時(shí)上升至15％。為取出樣品，30分鐘速度為100/200min-1的分散過程在5分鐘和15分鐘后暫時(shí)中斷。測(cè)定這些樣品以及在分散過程結(jié)束時(shí)的樣品的流變性質(zhì)。
實(shí)施例2的樣品(VP 3650)、實(shí)施例1的樣品(VP 3739)以及對(duì)比樣品Aerosil 90中，其粘度僅存在些微的區(qū)別，均在分散過程中明顯下降。作為對(duì)比，樣品Aerosil 130具有明顯較高的粘度，分散時(shí)間的影響也較小，如圖3所示。
流動(dòng)極限的區(qū)別更加明顯，如圖4所示。
實(shí)施例2的產(chǎn)品(VP 3650)雖然在5分鐘后具有明顯的流動(dòng)極限(＝753Pa)，僅15分鐘后即不能再檢測(cè)到流動(dòng)極限。
實(shí)施例1的產(chǎn)品(VP 3739)在5分鐘后的流動(dòng)極限為1763Pa，15分鐘后下降至46Pa，30分鐘后即不能再被檢測(cè)到。
Aerosil 90和Aerosil 130兩種對(duì)比樣品在分散30分鐘之后的流動(dòng)極限仍然分別為1975Pa和3196Pa。
在50/500min-1的慢速時(shí)，二氧化硅的含量上升至20％，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。如前一步驟，為取出樣品，30分鐘速度為100/2000min-1的分散過程在5分鐘和15分鐘后暫時(shí)中斷。
表7a20％二氧化硅的流變性質(zhì)

分散過程結(jié)束時(shí)，不能檢測(cè)到實(shí)施例2的樣品(VP 3650)和實(shí)施例1的樣品(VP 3739)的流動(dòng)極限。樣品Aerosil 90的粘度僅略高于鉀摻雜的樣品，其流動(dòng)極限卻十分顯著。樣品Aerosil 130的粘度和流動(dòng)極限兩項(xiàng)數(shù)值約為樣品Aerosil 90的三倍。
如圖5所示，流動(dòng)極限的發(fā)展是清析的。在5分鐘后實(shí)施例1的產(chǎn)品(VP 3739)的流動(dòng)極限明顯高于實(shí)施例2的產(chǎn)品(VP 3650)；該兩種樣品在15分鐘之后均檢測(cè)不到流動(dòng)極限。雖然對(duì)比樣品Aerosil 90和Aerosil 130的流動(dòng)極限以很高的起始值開始，然后明顯下降(其中樣品Aerosil 130的起始流動(dòng)極限無法確定)流動(dòng)極限在分散過程之后仍然很高。
然后使混合物進(jìn)行交聯(lián)。在交聯(lián)過程中改變優(yōu)選最大干燥損失為0.3％的疏水性填料的標(biāo)準(zhǔn)配比，因此隨所用親水性填料干燥損失的升高，增加交聯(lián)劑的量，其中催化劑和抑制劑的量不變。
表7b含20％二氧化硅的硫化物的機(jī)械性能及光學(xué)性能

兩種鉀摻雜的樣品具有較低的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和硬度。而該兩種樣品的透明度明顯高于對(duì)比樣品。
權(quán)利要求
1.一種硅橡膠，其特征在于，其中含有利用氣溶膠摻雜鉀的熱解法二氧化硅作為填料。
2.如權(quán)利要求1所述的硅橡膠，其特征在于，該填料為通過火焰氧化或火焰水解法火成制得的氧化物，且摻雜有0.000001至40重量％的摻雜物質(zhì)，該經(jīng)摻雜氧化物的BET表面積為10至1000m2/g，熱解法氧化物的DBP吸收值無法檢測(cè)到或低于該種熱解法二氧化硅正常值的85％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠是LSR硅橡膠。
4.如權(quán)利要求1或2所述的硅橡膠，其特征在于，該硅橡膠是HTV硅橡膠。
全文摘要
含有利用氣溶膠摻雜鉀的熱解法二氧化硅的硅橡膠。
文檔編號(hào)C08K9/02GK1681877SQ03821736
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月14日
發(fā)明者馬里奧·肖爾茨, 赫爾穆特·曼戈?duì)柕?申請(qǐng)人:德古薩股份公司