在氯丁橡膠(CR)中使用二甲基硅油作為內(nèi)脫模劑具有一定的可行性,但需結(jié)合其特性和工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。以下是具體分析:

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脫模性能與化學(xué)穩(wěn)定性
二甲基硅油屬于有機(jī)硅脫模劑,其分子結(jié)構(gòu)中的硅氧鍵賦予了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性(可耐受 200℃以上高溫)和化學(xué)惰性。作為內(nèi)脫模劑,它能在橡膠加工過程中遷移至表面形成低表面能膜層,有效降低橡膠與模具的粘附力,尤其適用于復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)的脫模需求。此外,硅油對極性橡膠(如氯丁橡膠)的溶脹作用較小,不會顯著改變橡膠的物理性能。
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與氯丁橡膠的相容性
氯丁橡膠的極性較強(qiáng),而二甲基硅油為非極性物質(zhì)。雖然兩者的相容性不如極性脫模劑(如脂肪酸酯類),但通過調(diào)整硅油的粘度(推薦 100-30000cP)和添加分散助劑(如 MQ 硅樹脂),可改善其在膠料中的分散性。例如,將硅油與 MQ 硅樹脂按 8:2 混合后,可使脫模次數(shù)從 2-3 次提升至 7-11 次。
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腐蝕性處理
氯丁橡膠在硫化過程中會釋放氯化氫(HCl)氣體,可能腐蝕模具。因此,需在配方中添加吸酸劑(如氧化鎂、氧化鋅)以中和酸性物質(zhì)。同時,二甲基硅油本身不具備抗腐蝕能力,需與吸酸劑配合使用,避免模具長期使用后出現(xiàn)損傷。
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硫化體系的兼容性
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金屬氧化物硫化體系:氯丁橡膠常用氧化鋅 / 氧化鎂硫化,硅油對該體系的干擾較小,但需控制用量(建議 1-3 phr),避免過度軟化橡膠。
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過氧化物硫化體系:過氧化物可能引發(fā)氯丁橡膠脫 HCl 反應(yīng),而硅油可能加劇這一過程,導(dǎo)致耐熱老化性能下降。建議在過氧化物硫化體系中減少硅油用量或改用其他類型脫模劑。
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物理性能的平衡
硅油作為內(nèi)脫模劑時,其增塑作用可能降低橡膠的硬度和拉伸強(qiáng)度。通過優(yōu)化配方(如添加補(bǔ)強(qiáng)填料白炭黑)和控制硅油用量(5%-10%),可在脫模效果與力學(xué)性能間取得平衡。
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配方調(diào)整建議
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基礎(chǔ)配方:氯丁橡膠 100 份,氧化鋅 5 份,氧化鎂 4 份,防老劑 2 份,二甲基硅油 1-3 份,吸酸劑(如硬脂酸鈣)1-2 份。
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分散工藝:采用分步混煉法,先將硅油與部分軟化劑混合,再逐步加入橡膠和其他配合劑,確保分散均勻。
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替代方案與協(xié)同效應(yīng)
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復(fù)合脫模劑:將二甲基硅油與脂肪酸酯(如硬脂酸鋅)復(fù)配使用,可兼顧脫模效果與硫化促進(jìn)作用。
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表面處理:若模具腐蝕問題突出,可對模具進(jìn)行氟涂層處理(如 Ni-P-PTFE 鍍層),增強(qiáng)其耐腐蝕性和脫模性能。
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硫化干擾驗證
通過硫化儀測試添加硅油后的膠料硫化曲線,觀察焦燒時間和硫化速率是否異常。若出現(xiàn)延遲硫化,需調(diào)整促進(jìn)劑用量或更換脫模劑類型。
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長期性能評估
對脫模后的制品進(jìn)行耐油測試(如浸泡在硅油中觀察體積變化)和耐熱老化測試(如 70℃×72h),確保硅油遷移不會導(dǎo)致橡膠性能劣化。
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環(huán)保與安全
二甲基硅油符合食品接觸標(biāo)準(zhǔn)(如 FDA),但若用于醫(yī)療或食品級制品,需選擇食品級硅油并控制殘留量。
二甲基硅油可作為氯丁橡膠的內(nèi)脫模劑使用,尤其適用于高溫、復(fù)雜模具的場景。通過合理調(diào)整配方(如添加吸酸劑、控制用量)和優(yōu)化工藝(如分步混煉),可有效解決相容性、腐蝕性和硫化干擾問題。對于高耐油或過氧化物硫化體系,建議優(yōu)先選擇復(fù)合脫模劑或氟系脫模劑。最終需通過小試驗證脫模效果和制品性能,以確定最佳方案。

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