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为了避免硅橡胶料结构化或保持液体硅橡胶料适当流动性,同时尽量提高硅橡胶的机械性能,通常应用、低聚有机硅氧烷、(以下简称硅氮烷)等作为处理剂,对填充补强用白炭黑预先进行表面改性处理,其中以硅氮烷处理白炭黑的应用效果。硅氮烷处理白炭黑的工艺多种多样,参照早年技术资料制定并长期沿用的传统处理工艺,有的存在诸多技术误区,还有的创新处理工艺也不尽科学合理。本文将依据基本化学原理,解析白炭黑选型问题,对照处理工艺条件,分析硅氮烷处理白炭黑通用工艺的正误,并报告已通过多年生产实践验证的科学方法。
通用型甲基苯基硅树脂普遍采用甲基氯硅烷和苯基氯硅烷作主要原料,经共水解——水洗——浓缩——热缩合等工序,制得有机硅树脂。庐山二甲基二乙氧基硅烷水解反应放出HCl,继而HCl溶于水中形成较强的酸性介质,在酸性条件下有机氯硅烷的水解, 除主要生成硅醇聚合物外,还同时生成环型或笼型惰性有机硅聚合物。后续的热缩合反应过程,消耗了硅醇中大部分高活性反应基团,这样得到的硅树脂固化反应活性低,其固化后的涂膜对基材粘附能力弱。庐山二甲基二乙氧基硅烷在酸性介质中水解,生成的环型或笼型惰性有机硅聚合物残留在硅树脂聚合物中,它相当于硅树脂的潜溶剂,硅树脂涂膜固化后,由于惰性有机硅环型或笼型低聚物的迁移和溶胀作用,导致硅树脂涂膜返粘。
兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有有机硅耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
大量用于纤维原丝、原棉用油剂,纺丝用油剂,缝纫线用平滑剂。原丝及原棉用油剂为低粘度的甲基硅油。缝纫线用平滑剂为中高粘度的甲基硅油。利用的热稳定性及低的粘温系数,配以防静电剂、乳化剂及其它油剂制成的纺丝油剂,用于尼龙、聚酷的纺丝工艺中,防止喷丝过程极细的单丝束从喷丝咀喷出之际及快速收卷之际发生带电引起的断丝及松散。溶融防丝时,喷咀也要用甲基硅油作脱模处理防止碳化物或溶融物附着引起断丝。
在纺织服装行业可作为织物的柔软剂、润滑剂、防水剂、整理剂等等。为适应纺织品的高端需求,化工制品生产商也在不断开发能与各种功能添加剂如防水剂、阻燃剂、抗静电剂、固色剂等共同使用的硅油。此外,为了提高织物性能,还有能与染色同浴使用的有机硅产品,有凉爽感的棉用硅油,有能提高织物手感产品,以及能赋予织物优异的增深效果、储存稳定性好、不影响色牢度、手感好的有机硅类增深剂等。
应用甲基氯硅烷合成R/Si较大的甲基硅树脂,虽然与二甲基二氯硅烷混合物水解缩合反应较单纯用甲基三氯硅烷的水解缩合反应稍慢些,但是与二甲基二氯硅烷的水解缩合反应速度差异过大,常常因甲基三氯硅烷提前水解缩合,得到的混合水解物与原料单体二者的配比不相符合,并经常出现甲基三氯硅烷超前水解缩合形成局部交联凝胶,得到的甲基硅树脂综合性能欠佳。