Page 44 - 《橡塑智造与节能环保》2024年1期

综述与专论

随着相对湿度的增加，亲水性二氧化硅吸收了更 后，随着时间的推移，绉纹硬化也会显著增加。当使
多的水分，尤其是在相对湿度60%以上。这种增加与 用 HMDS（六甲基二硅氮烷）对二氧化硅进行表面
亲水性二氧化硅表面上通过氢键结合水的硅烷醇基团 处理时，三甲基硅烷基团会消除硅醇基团并屏蔽剩余
有关。有机基团的疏水作用消除和/或覆盖了硅醇基 的硅醇基团，从而达到很高的疏水性。因此，填充
团，并阻止了与水分子的强相互作用。因此，在整个 了 Aerosil R 812 S 的 HCR 显示，威廉姆斯塑性大大
相对湿度范围内，吸水率都保持在较低水平，这对许 降低，在一段时间内保持在较低的恒定水平。这也是
多应用都非常重要。 HCR 在硫化前长期储存过程中的理想表现。
亲水Aerosil 150用作RTV-1硅酮密封胶中的高效 Aerosil 疏水化对液态有机硅黏度的影响也很明
增稠和增强触变填料。然而，这些亲水性气相法二氧 显，图 5(b)。与前面讨论的高 BET 亲水性 Aerosil 增
化硅产品在其表面上具有可自由接近的硅烷醇基团， 加有机硅黏度不同，疏水性二氧化硅的黏度与 BET 无
导致从环境中吸收水分。缺点是，强吸湿性通过引发 关。 填料与聚合物之间的相互作用转变为几乎与二氧
交联反应降低了硅酮密封剂的保质期，尤其是对湿气 化硅表面积无关的弱范德华相互作用。
敏感的中性烷氧基配方的保质期。
由于填料二氯（二甲基）硅烷的疏水作用，故使
用二甲基甲硅烷基取代硅烷醇基团，并使气相二氧化
硅的亲水表面变成疏水的。例如，在Aerosil R 972中，
由于与亲水性Aerosil 150相比，Aerosil R 972 具有非
极性表面，因此吸湿性显著降低，避免了密封筒中不
希望发生的交联反应，延长了密封剂的保质期，如图
4b 所示，将装有烷氧基密封剂模型的密封筒在潮湿的
环境条件下存放数周，并随时间变化监测其黏度。黏
度的增加与密封剂由于吸湿而发生的部分交联反应有
关。使用 Aerosil 150 的密封剂在8周后完全交联，而
使用 Aerosil R 972 的密封剂只是随着时间的推移黏度
降低，从而提高了保质期。
亲水性二氧化硅的疏水性也会影响硅酮与填料的
相互作用。在亲水性二氧化硅（如 Aerosil 200）的情
况下，硅醇基团会与硅酮骨架形成强大的氢键，从而
导致高强化。如图5a 所示，由于更强的相互作用，未
硫化 HCR 化合物（Elkem Bluesil Gum 751 硅胶）的威
廉姆斯可塑性增加，并随着时间的推移引发不希望出
现的绉纹硬化。这种效应与聚合物链的重新排列及其
在二氧化硅团聚体表面更强的吸附力导致的非共价相
互作用随时间推移而增加有关。
D4（八甲基环四硅氧烷）的疏水性使二氧化硅
表面的二甲基硅基减少了填料与聚合物之间的相互
作用，范德华力减弱。 因此，加入 Aerosil R 104 或 图5 （a）用40份二氟Aerosil稀释的HCR（Elkem-
EluesilGum 751硅胶）的Willams塑性随时间的变化，以及
Aerosil R 106 后，未硫化 HCR 的威廉姆斯可塑性会
（b）用原位疏水Aerosil填充的VS10000（赢创工业）的
显著降低。含有疏水性二氧化硅的化合物的可塑性仅 黏度随BET的变化
与填料的表面积有些许关系：然而，由于表面残留
4 致密化
有少量硅醇基团，使用 Aerosil R 104 或 Aerosil R 106
由于Aerosil的振实密度相对较低，在硅橡胶中掺

10 橡塑智造与节能环保