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引言
硅橡膠是以硅－氧鍵為骨架的硅氧烷構(gòu)成的，具有良好的耐候、耐久、耐熱、耐寒及電氣性能。有機硅密封劑是密封劑的主要品種之一，廣泛地應用于建筑、電子、電器、汽車、航空航天等工業(yè)部門。泡沫有機硅密封劑除了具有通常有機硅密封劑的耐高低溫性能外，還具有較低的密度，良好的隔熱、絕緣、防潮和抗震性(尤其是在高頻下的抗震性好)，是一
種理想的輕質(zhì)封裝材料。美國Nusil、3 M、Dowcorni-ng公司的泡沫有機硅密封劑通常是鉑催化或錫催化型，室溫環(huán)境下幾分鐘內(nèi)硫化發(fā)泡完畢，密封劑的的密度為0．16～o．45 g·m-3，主要用于電線電纜通l過處(例如屋頂、墻壁、樓房等處孔洞)的防火密封，使用壽命長達50年，已廣泛應用于核電站、電子計算機中心、海上采油裝置等苛刻環(huán)境或防火要求特別高的場所。DC3-65482個組分以等質(zhì)量比混合后，在室溫下l～5 min迅速膨脹并硫化成泡沫彈性體。室溫硫化泡沫有機硅密封劑以其使用方便、便于修補、綜合性能優(yōu)異等優(yōu)點，成為新型有機硅密封劑中的佼佼者。通常，按照密封劑發(fā)泡和硫化機理可分為2種類型：一是形成泡沫材料時外加發(fā)泡劑，發(fā)泡劑不參與硫化；二是無外加發(fā)泡劑，硫化劑或催化劑同時也是發(fā)泡劑，發(fā)泡和硫化同時進行。我們用自行研制的元素有機化合物為催化劑、能夠在硫化過程中產(chǎn)生氣體小分子的含氫硅油為硫化和發(fā)泡研制成功新型泡沫有機硅密封劑，該密封劑的活性期可調(diào)范圍很廣，能夠滿足在－76℃和300℃高低溫環(huán)境下長時間使用，該材料已經(jīng)在航空、航天、電子和電器等高新技術(shù)領(lǐng)域獲得廣泛的應用。
1  實驗部分
1．1  原材料
    液體端羥基聚二甲基硅氧烷，北京化二股份有限公司；液體端羥基聚二甲基甲基苯基硅氧烷，進口；液體端羥基聚二甲基二苯基硅氧烷，上海樹脂廠；硫化劑，甲基含氫硅油，北京化二股份有限公司；催化劑，自制。
1一  實驗方法
    (1)將一定比例的液體端羥基硅氧烷與二氧化硅或金屬氧化物混合，在三輥研磨機上研細并混合均勻配制成基膏。
    (2)在一定的溫、濕度條件下，將一定比例的基膏、硫化劑和催化劑混合均勻，倒人一定的模具中，制成試樣。
1．3性能測試
    (1)表觀密度  將3組分混合均勻，倒入直徑約為22mm、高約為50 mm由聚乙烯塑料制成的模具中，加入密封劑量不超過容器高度的35％，在標準溫、濕度條件下硫化72 h以上，至表面黏性消失后取出。試樣表面應平整，無多孔結(jié)構(gòu)等缺陷，用如
下公式計算泡沫密封劑的表觀密度：

    (2)吸水性先在空氣中稱試樣的質(zhì)量m1，精確至0．01 g(下同)，然后浸泡在水中l(wèi)0 h后取出，立即用濾紙吸去表面的水珠，再稱其質(zhì)量m2。按下式計算吸水性，取至少3個試驗結(jié)果的平均值。

2結(jié)果與討論
2．1  硫化發(fā)泡機理
    泡沫硅橡膠是以縮合型羥基封端的硅生膠為基料，含氫硅油為發(fā)泡劑，自制的元素有機化合物為催化劑，在室溫條件下發(fā)泡硫化而成的一種帶微孔的海綿狀彈性體。其反應式如下：

    在復合元素有機化合物的作用下，硫化發(fā)泡劑分子中的硅一氫鍵與硅橡膠的端羥基進行縮合脫氫反應，產(chǎn)生的氫氣聚集成氣泡分布在密封劑中，同時，催化劑中使密封劑生膠分子擴鏈的成分，很快在機體中形成支撐泡沫材料的骨架，使硫化產(chǎn)生的氣體不至于破孔和塌陷，獲得具有滿意的表觀密度和綜合性能的泡沫材料。
    發(fā)泡劑含氫硅油的用量大小會影響反應速度和泡沫體的結(jié)構(gòu)。用量過多會使泡沫體表面有較多開孔，促使硫化速度加快；用量小時，體積膨脹小，產(chǎn)品表觀密度增大。
2．2硅橡膠的種類對密封劑性能的影響
    以端羥基二甲基硅橡膠(107二甲基硅橡膠)、端羥基二甲基二苯基硅橡膠(108雙苯基硅橡膠)、端羥基二甲基甲基苯基硅橡膠(單苯基硅橡膠)進行對比試驗，試驗結(jié)果見表1。3種生膠均能在室溫下發(fā)泡并硫化成海綿狀彈性體，用相同的硫化催化體系，制得的泡沫有機硅密封劑發(fā)泡率相當，甲基苯基硅橡膠為生膠的密封劑密度偏高；107膠為生膠的密度、熱導率最低，生膠價格也最低；苯基硅橡膠制備的泡沫有機硅密封劑的耐高低溫性能最好。

2．3  環(huán)境條件對密封劑的發(fā)泡和硫化速度的影響
    發(fā)泡和硫化速度的匹配是室溫硫化的泡沫密封劑達到預定指標的關(guān)鍵。密封劑催化體系必須在微量水份的存在下才能起作用，達到硫化和發(fā)泡反應的匹配。在冬季低溫低濕的環(huán)境條件下，密封劑的硫化與發(fā)泡反應變慢，而且2個速度不匹配，硫化速度明顯變慢，適用期延長，膠料黏度的增長緩慢，早期生成的氫氣和氨氣聚集并逸出，使得泡沫彈性體的底部成為沒有泡孔的厚硬膠層，發(fā)泡系數(shù)偏低、密度增大。而在高濕環(huán)境條件下，催化劑易水解，甚至使催化劑在貯存過程中水解，喪失催化作用，使密封劑硫化不完全。高溫高濕條件下，有利于增大－SiH與生膠一oH的碰撞幾率，加快催化劑與活性基團的過渡態(tài)的形成，加速發(fā)泡和硫化反應，適用期變短，發(fā)泡系數(shù)增大。不同環(huán)境溫濕度對硫化發(fā)泡反應的影響見表2。   

    表2的實驗結(jié)果表明，密封劑的物理性能和工藝性能與施工環(huán)境密切相關(guān)，溫度和濕度較低時，表觀密度大，適用期增長；溫度和濕度增大，表觀密度和適用期減小。在20～30℃、RH 42％～68％環(huán)境條件下，泡沫密封劑一般能夠達到發(fā)泡和硫化速度的匹配，因此，必須控制硫化發(fā)泡的環(huán)境溫、濕度。
2．4密封劑的粘接性能    _
    密封劑與鋁合金、不銹鋼、銀、鈦合金、銅、聚氯乙烯、玻璃和陶瓷粘接進行破壞試驗，均為100％內(nèi)聚破壞。結(jié)果說明，密封劑對金屬、非金屬材料有良好的粘接性。
3結(jié)論    `
    用端羥基聚二甲基苯基硅氧烷、含氫硅油和自制的復合元素有機化合物制得的室溫硫化泡沫有機硅密封劑，在一定的環(huán)境溫濕度范圍內(nèi)，密封劑的發(fā)泡和硫化速度匹配，可以獲得耐高低溫、隔熱性能和粘結(jié)性能優(yōu)良的新型泡沫功能密封劑。