姚榮茂，陳炳耀，全文高，吳健濤

（1.廣東三和化工科技有限公司，廣東 中山 528429；2.廣東阜和實業(yè)有限公司，廣東 中山 528434）

引 言

隨著硅橡膠生產(chǎn)工藝的發(fā)展，建筑硅橡膠功能型發(fā)展日益多樣化，但其膠液的貯存穩(wěn)定性不容樂觀，市場頻繁出現(xiàn)膠液保質(zhì)期內(nèi)固化、不干以及施膠困難等投訴[1]。何霞等針對催化劑、抑制劑原料考察[2]，范志山等重點研究體系除水[3]，陳德啟等人研究貯存穩(wěn)定劑對密封膠穩(wěn)定性的影響等[4]，均在努力提升RTV-1 硅橡膠貯存穩(wěn)定性。目前關(guān)于密封膠包裝方式研究較少，本文著重考察包裝工藝對硅橡膠貯存性能的影響，采用鼓風干燥箱80℃烘烤試驗與雙85 老化試驗等測試手法，逐一考察不同包裝工藝對各類RTV-1 硅橡膠貯存性能的影響，以期硅膠生產(chǎn)企業(yè)能重視起分裝工藝環(huán)節(jié)，更好地滿足市場消費者的需求。

1 試驗部分

1.1 主要原料

107 膠：黏度20000～80000mPa·s、二甲基硅油：黏度350mPa·s、氣相法二氧化硅(A-150)，東岳集團；甲基三乙酰氧基硅烷(D-10 純)、甲基三丁酮肟基硅烷(D-30)、甲基三甲氧基硅烷(D-20)、乙烯基三丁酮肟基硅烷(D-90)、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷(LT-550)、鈦酸酯化合物(D-60)、二月桂酸二丁基錫(D-70)，湖北新藍天新材料股份有限公司；納米活性碳酸鈣(CC-V11)，恩平匯翔實業(yè)有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

LHB-HKV-100 真空捏合機、SXJB-50 雙行星攪拌機，無錫利河伯化工裝備科技有限公司；101-00A 電熱恒溫鼓風干燥箱，金壇區(qū)金城致杰實驗儀器廠；HSP-70BE 恒溫恒濕試驗箱機，上海力辰儀器科技有限公司；WIN80 風冷干式螺桿真空泵，艾思拓真空技術(shù)(天津)有限公司；QSR-500C-2 全自動軟包玻璃膠分裝機、QS-Y300-II 硬支全自動雙杠，佛山中明達工業(yè)自動化科技有限公司。

1.3 硅橡膠樣品研制

雜色膠樣品研制：按照工藝量，逐一把107 膠、增塑劑、補強填料碳酸鈣等投入真空捏合機中，通過高速攪拌升溫并在料溫120℃以上抽真空脫水2h，制得半成品基料；在基料冷卻至室溫后投入功能助劑，如交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、催化劑等，在真空條件下攪拌均勻制得膠漿，并分裝密封待用。

透明膠樣品研制：將107 硅橡膠、二甲基硅油、氣相法二氧化硅等物料分步加入到雙行星攪拌機中，然后抽真空攪拌并繼續(xù)加入交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、催化劑等助劑原料，充分混合攪拌均勻后制得膠漿，并分裝密封待用。

1.4 性能測試

80℃加速老化：將封裝好的硅橡膠試樣放到溫度為(80±2)℃的鼓風電熱干燥箱中烘烤，并且每隔24h 分別測試膠漿樣品的硫化時間。

雙85 人工老化：將包裝密封好的硅橡膠膠漿存放到恒溫恒濕試驗箱中((85±2)℃、(85±2)%)，并且每隔12h 分別觀察密封接口處、容器內(nèi)側(cè)周邊凝膠與膠皮情況。

表干時間：按照國標GB/T13477.5-2002 要求，將膠液擠出到鍍鋁軟膜上，用指尖端部輕觸膠漿表面，記錄打膠時間到不粘手所用的時間。

消粘時間：將鍍鋁薄膜粘附放置在膠漿上面，0.5min 后迅速移走薄膜，同時觀察薄膜對膠液的附著性，通常以膠液不能被薄膜粘起的時間記錄為消粘時間。

2 結(jié)果與討論

2.1 在80℃加速老化后各種包裝工藝的膠漿性能分析

試驗通過對比膠漿老化前后的表干時間、消粘時間以及外觀變化等性能數(shù)據(jù)，以此分析包裝工藝對硅橡膠80℃加速老化貯存性能的影響，檢測數(shù)據(jù)詳見表1、表2 和表3。

表2 鋁膜紙瓶裝包裝膠漿在80℃加速老化后的性能變化Table 2 Changes in performance of glue packed in aluminum film paper bottle after accelerated aging at 80℃

表3 玻璃膠瓶包裝膠漿在80℃加速老化后的性能變化Table 3 Changes in performance of glued packed in glass plastic bottle after accelerated aging at 80℃

從表1、表2 和表3 數(shù)據(jù)中可以看出，經(jīng)過80℃鼓風干燥箱烘烤老化后，不同包裝工藝的膠漿表干時間、消粘時間以及外觀變化等性能差異較小，并且老化前后的數(shù)據(jù)變化也不是很大。硅橡膠濕氣固化原理決定了其貯存穩(wěn)定性與水汽含量有關(guān)，在80℃的鼓風干燥箱中基本沒有水汽分子，無論是什么包裝工藝分裝的膠液均很難吸收到水汽[5]。同時還可以看出，脫醇型雜色膠在80℃烘烤后表干及消粘等硫化性能均出現(xiàn)不同程度的增長，這可能與醇型交聯(lián)劑甲基三甲氧基硅烷有一定的關(guān)系，甲基三甲氧基硅烷活性高，在鼓風干燥箱高溫烘烤下反應(yīng)劇烈，所以貯存性能下降明顯[6,7]。但脫酮肟型雜色膠、脫酮肟型透明膠以及脫酸型透明膠體系成分穩(wěn)定，沒有黏度高峰、反應(yīng)復雜等問題，在80℃加速老化前后性能差異比較小。

鼓風干燥電熱烘箱試驗環(huán)境溫度高、濕度小，難以達到室溫硫化硅橡膠經(jīng)過吸收空氣水汽固化的條件，所以試驗中無論是PET 復合鍍鋁膜軟裝、鋁膜紙瓶裝或者玻璃膠瓶包裝等各種包裝工藝的膠漿都沒有出現(xiàn)結(jié)皮、硫化的現(xiàn)象。由此總結(jié)出，雖然不同體系硅橡膠原料有所差異、貯存性能也不盡相同，但高溫、低濕環(huán)境難以達到硅橡膠固化條件，在這一環(huán)境下的不同包裝工藝對膠漿貯存穩(wěn)定性影響很小。

2.2 在雙85 試驗后各種包裝工藝的膠漿性能分析

試驗中將不同的包裝工藝密封的硅橡膠膠漿放入恒溫恒濕老化試驗箱中((85±2)℃、(85±2)%)，并且每天(24h)檢查一遍蓋瓶口位置以及瓶壁周邊的膠皮情況，詳細試驗結(jié)果見表4、表5 和表6。

表4 PET 復合鍍鋁膜軟裝膠漿在雙85 試驗前后的表現(xiàn)Table 4 The performance of the glue packed in PET composite aluminized film before and after the double 85 test

表5 鋁膜紙瓶裝膠漿在雙85 試驗前后的變化Table 5 The performance of the glue packed in aluminum film paper bottle before and after the double 85 test

表6 玻璃膠瓶包裝膠漿在雙85 試驗前后的差異Table 6 The performance of the glue packed in glass plastic bottle before and after the double 85 test

從表4、表5 和表6 數(shù)據(jù)中可以看出，PET 復合鍍鋁膜分裝的膠漿密封防水性能最好，貯存穩(wěn)定性比較好;以鋁膜紙瓶以及PE 塑料瓶等在底蓋與瓶身之間均存在漏氣、透濕現(xiàn)象，硅橡膠產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性不佳[8]。同時還發(fā)現(xiàn)，在雙85 高溫高濕人工老化過后，脫酸性透明膠貯存穩(wěn)定性最好，封口處凝膠相對最少、包裝內(nèi)壁凝膠不太明顯，這可能與脫酸型透明膠的交聯(lián)劑體系有一定關(guān)系；脫酸型硅橡膠以甲基三乙酰氧基硅烷為交聯(lián)劑，白炭黑填料補強，不僅有效地消耗了體系成分中的水分，而且基膠與填料形成致密的防水層，遏制了水汽進一步滲入，保障了膠漿貯存穩(wěn)定性[9]。脫酮肟型透明膠原料體系中107 膠含量多，具有良好的憎水效果，所以脫酮肟型透明膠凝膠硫化速度會較雜色膠慢很多。脫酮肟型雜色膠基膠含量少，且補強填料碳酸鈣比較容易被水分滲透，膠皮凝膠硫化速率最快[10]；但是脫醇型雜色膠的催化劑體系鈦酸酯經(jīng)過高溫老化后迅速形成水解反應(yīng)，降低了膠漿產(chǎn)品本身反應(yīng)活性，所以脫醇型雜色膠凝膠現(xiàn)象相對較少，甚至出現(xiàn)不硫化現(xiàn)象[11]。

3 結(jié) 論

1)鼓風干燥電熱烘箱80℃老化試驗環(huán)境中，膠漿貯存環(huán)境溫度(80±2)℃、相對濕度≤5%，空氣中的水汽含量較小難以滿足硅橡膠固化條件，所以各種包裝工藝的膠漿，在烘烤老化過程中都沒有出現(xiàn)結(jié)皮、硫化的現(xiàn)象。

2)濕氣滲入量是影響室溫硫化硅橡膠貯存穩(wěn)定性能的關(guān)鍵因素，在溫度(85±2)℃，相對濕度(85±2)%環(huán)境下，包裝工藝密封、防水性能越好的膠漿貯存穩(wěn)定性越優(yōu)異。PET 復合鍍鋁膜軟裝工藝有效隔絕了空氣和水汽的滲入，膠漿的貯存穩(wěn)定性能最佳。