高温硫化硅橡胶黄变现象浅析

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　　硅橡胶是有机硅产品中数量最大的一类，是分子主链为Si-O-Si键无机结构、侧链为有机基团的一类兼具无机和有机性质的高分子材料。与普通有机橡胶相比，硅橡胶具备许多优异的特性，如耐热性、耐候性、电气绝缘性、化学稳定性及生理惰性等，在以电气，电子工业为代表，包括办公设备、汽车、食品、家庭用品，休闲用品等所有产业领域内发挥着重要作用。

　　1、高温硫化硅橡胶

　　硅橡胶主要包括高温硫化硅胶（HTV）、室温硫化型（RTV）两大类，其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。高温硫化型用量最大，又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ,用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射）等。

　　甲基乙烯基硅橡胶VMQ是由二甲基硅氧烷和少量乙烯基硅氧烷共聚而成的。此种硅橡胶因含有少量的乙烯基侧链，故比二甲基硅橡胶更易硫化，并且有更多种类的过氧化物可作硫化剂，可大大减少过氧化物的用量。与二甲基硅橡胶相比，采用含少量乙烯基的硅橡胶可有效地提高制品的抗压缩永久变形，这是O型圈和垫圈等所必备的性能之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能良好、操作方便、可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑，是目前较常用的一类硅橡胶。

　　1.1硅橡胶黄变原因

　　对于高温硫化硅橡胶而言，通常需要进行二段硫化，以除去过氧化物的分解残余物，同时使硅橡胶进一步交联，以获得最佳的物理性能。但硅橡胶在实际应用过程中有泛黄的现象，二次硫化会使透明度下降，直接影响了产品的外观，限制了其在食品、医疗及太阳能光伏等行业的应用。研究人员在此方面也做了大量的研究，使用过许多抗黄变助剂。

　　上海和氏璧化工有限公司代理的日本信越硅橡胶在市场开发过程中，也遇到了此类问题。因此，结合下游的实际应用，浅析如何有效提高硅橡胶的抗黄变程度，使其外观达到使用要求，对于硅橡胶材料及制品的开发，具有一定的现实意义。

　　关于硅橡胶黄变的原因，有研究人员认为是生产硅橡胶生胶的原料和添加的助剂中含有的微量金属元素和NO-3,导致了硅橡胶二次硫化后黄变严重。也有研究认为是二烷基过氧化物分解而产生丙酮，导致α羟丁醛缩合、脱水，生成共轭系化合物，造成变黄[1].还有一部分人认为白炭黑的pH值对控制硅橡胶的黄变有影响[2].因此，目前市场上解决硅橡胶黄变的措施主要是从生胶、白炭黑和助剂三方面入手。

　　1.2改善硅橡胶黄变措施

　　华南理工大学材料学院的陈朝晖等使用自制的改性硅油[3]:一方面可抑制硅橡胶二段硫化后变黄；另一方面可提高硅橡胶的硫化速度和交联密度，缩短硫化时间，起到交联活性助剂的作用。有专家发明了一种抗黄变的膏状双2,5硫化剂。因为高含氢硅油的加入，使硫化剂的抗黄变效果大大增强，使硅胶制品的外观更加透明，并且在加工时防止了硫化剂的飞溅，减少了安全隐患。另有专家在白炭黑的处理过程中加入有机表面活性剂控制二次粒子的大小，经复合抗黄剂处理后产品应用于硅橡胶制品中，具有较好的抗黄效果。仲凯农业工程学院葛建芳等[4]通过添加一种抗黄变助剂焦磷酸，在不降低混炼胶物理机械性能的基础上，增强了混炼胶的抗黄变性能，拓展了其使用环境。

　　2、结论

　　近年，我国有机硅产业发展迅猛，特别是单体产能扩张已经过剩。各大生产企业逐步向有机硅下游高品质和功能性产品发展，着力推动有机硅材料由特种化学品向通用化学品转变，应用领域继续向汽车、建筑、人的护理用品及化妆品、微电子、太阳能电池、风能、半导体等行业延伸，逐渐实现有机硅产品替代部分石油基产品。越接近人类日常生活的行业，越是可能对硅橡胶产品的外观有比较高的要求，因此如何避免硅橡胶产品在生产和应用过程中发生黄变现象对于拓宽其行业应用有着重要的意义。