矽友技术分享——单组分铂金硫化剂及其应用

发布日期：2022-06-29 来源：有机硅商城 浏览次数：1717

公司简介

广州市矽友新材料科技有限公司成立于2014年，是一家致力于硅橡胶特种助剂和铂金催化剂的研发、生产和销售的高新科技型企业，拥有国内外领先的技术和一流的人才；依靠先进的设备，优质的原料，科学的管理，企业不断发展壮大；通过产能扩建和工艺优化，目前硅橡胶特种助剂年产能500吨，铂金催化剂折合5000PPM浓度年产能200吨，2021年销售额过亿元，位居国内前列。

公司成立以来，持续向硅橡胶行业的广大客户提供高品质的产品和一流的技术服务，产品在十余家有机硅上市公司和多家知名企业得到广泛应用，获得一致好评。

公司重视技术创新，拥有在有机硅行业从业20多年的资深行业专家和带头人，拥有多名在有机硅行业工作多年的博硕士研发人员和多项国家专利，同国内高分子材料领域一流院校华南理工大学紧密合作，持续进行新型硅橡胶特种助剂的技术研究和开发工作。

单组分铂金硫化剂及其应用

Q：铂金硫化剂是什么？单组分铂金硫化剂又是什么？

A: 硅橡胶在硫化前不具有橡胶特性，没有强度，没有实用价值；只有在硫化剂作用下，通过化学交联形成三维网状结构，才具有橡胶特性；工业生产中，混炼硅橡胶（固体胶）最常采用的是有机过氧化物硫化体系，其中有2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷（俗称双二五）、过氧化二叔丁基（俗称无味硫化剂），2,4-二氯过氧化苯甲酰（俗称双二四），过氧化二异丙苯（DCP）等，具有成本低，稳定性好，操作方便等优点。但是以上硫化剂本身是危险品，易燃易爆，且存在硫化速度慢、硫化出来的产品有异味、外观发黄、需高温二次烘烤才能去除反应副产物、不易达到食品医疗级等一系列缺点。

近年来，随着铂金催化剂的工业化规模生产和技术的不断成熟；混炼硅橡胶行业铂金硫化体系得到了原来越广泛的应用。用铂金硫化剂硫化出来的产品，具有透明度、抗黄性好、脱模性好、硫化速度快，无异味，更容易通过食品医疗级的优点，主要用于医疗、食品、卫生、包装、可穿戴设备、玩具、礼品中等。如近期火爆全网的冰墩墩硅胶外壳，部分是用液体硅橡胶注射而成，部分是用混炼硅橡胶添加铂金硫化剂模压而成。

常规铂金硫化剂一般分为A剂和B剂，A剂为铂金，起到提供催化活性的作用；B剂为含氢硅油和抑制剂组分，起到交联和调节铂金硫化速度的作用；在生产中，一般在开炼机上将硅胶先加入B剂混炼均匀，再加入A剂混炼均匀，即可很好的固化成型。

传统AB双组份铂金硫化剂要称量和混炼两次，会增加劳动强度，降低生产效率；可通过将含氢硅油、抑制剂、铂金催化剂等助剂按照不同比例混合均匀后，再和生胶或者白炭黑混合的方法，生产出单组分铂金硫化剂，方便客户使用；因此近年以来，单组分铂金硫化剂应用越来越多，销量越来越大，已经成为未来发展的方向。

Q：说了这么多优点，单组分铂金硫化剂的缺点是什么？

A: 单组分铂金硫化剂是通过将原材料简单的共混，从而达到在室温或者低温下，抑制铂金的反应活性的目的。由于抑制剂和铂金、硅油的分散性、相容性较差，抑制效果不佳；成品单组分铂金硫化剂和添加完铂金硫化剂的胶料都存在保存时间短、容易死胶的缺点；一般都需要放入冰箱或者冰柜在低温下储存。如果不低温保存，轻则会出现在放置的过程中单组分铂金硫化剂以及加好的胶料死胶的情况，严重者会出现单组分铂金硫化剂冒烟甚至着火的现象，造成较大的安全隐患。

Q：有没有好办法改善？

A: 近日，广州市矽友新材料科技有限公司隆重推出了PT-2500DZ-X无色透明单组分铂金催化剂系列产品；这种单组分铂金催化剂是将卡斯特法铂催化剂与抑制剂进行化学反应接枝改性，极大的提高了二者的相容性和低温下的抑制效果；在使用的时候无需额外添加抑制剂；

铂金硫化剂生产企业可以直接将单组分铂金催化剂与含氢交联剂、生胶或者白炭黑进行混合，生产出新型单组分铂金硫化剂产品。成品具有较长的可操作性时间，可以在室温下稳定存放两个月到六个月，在高温下又可以快速硫化，且硫化速度可根据客户需求进行调整。添加铂金硫化剂后的胶料流动性良好，也可放置两个月到六个月甚至更长时间。

对硅橡胶生产厂家而言，可通过将含氢硅油交联剂直接添加在胶料中，销售胶料时向客户配套提供单组分铂金催化剂制成的A剂；或将单组分铂金催化剂、含氢硅油交联剂直接加入固体混炼胶、液体胶中，制得单组分加成型硅橡胶混炼胶、液体胶。制品客户使用时不需再额外添加任何硫化剂，直接可以采用模压、挤出、注射等工艺硫化成型，简单方便。

Q：矽友新材生产铂金硫化剂吗？

A: 矽友新材不生产铂金硫化剂，只提供铂金硫化剂所用的原材料，如单双组份铂金催化剂（铂金水）、各种抑制剂等。我们愿与铂金硫化剂生产、应用企业战略合作，共同进步，不断改善铂金硫化剂的品质，快速推进铂金硫化剂在制品行业的应用。

Q：矽友单组分铂金催化剂的特点是什么？

1、理化性能

外观：无色透明液体

气味：轻微

相容性：与有机硅体系有良好相容性

型号：PT-2500DZ-X

2、单组分铂金催化剂PT-2500DZ-X的硫化效果

将单组分铂金催化剂添加到加成型硅橡胶中，按照GB/T 16584-1996测试其在90-170℃温度条件下的硫化情况，结果如下图所示，单组分铂金催化剂在低温条件下没有催化活性，但是在超过120℃的条件下可以快速高效地催化硅橡胶的交联硫化过程。

硅橡胶的交联硫化反应是一个放热的过程，利用差示扫描量热仪（DSC）对单组分铂金催化剂进行表征同样可以发现，在低于120.6℃的条件下体系没有出现放热，表明硅橡胶的交联反应基本不发生或者反应速率很低。这说明由广州市矽友新材料科技有限公司开发的单组分铂金催化剂具有较弱的低温催化活性，可以极大地延长硅橡胶的室温可操作时间，流动性良好；同时在高温下又可以快固化反应。

3、抗黄效果

普通的铂金催化剂短时间处于超过100℃的环境下会使得其中的铂原子被氧化而产生铂黑，导致催化剂失去催化活性，并且会对硅橡胶制品的透明性和黄变产生不利影响。广州市矽友新材料科技有限公司开发的单组分铂金催化剂将铂与特殊结构的抑制剂进行络合反应，对铂进行有效的保护，有效阻止了铂黑的产生，在高于150℃的环境下放置3小时以上仍然是无色透明的状态，并且仍然具有催化活性。最终硅橡胶产品的抗黄性也较传统催化剂明显改善。

图 3. 经150℃烘烤3h后两种催化剂的外观对比

（a）普通铂金催化剂（b）单组分铂金催化剂

4、物理机械性能和其他性能

与使用Karstedt催化剂（使用1-乙炔基环己醇为抑制剂）的硅橡胶制品相比，使用矽友单组分铂金催化剂得到的硅橡胶制品经过性能检测，无论是硬度、拉伸强度、撕裂强度、永久变形、回弹、高温老化性能，以及其他方面性能如食品级、医疗级性能等基本无差别。

贺2021年荣获国家高新技术企业称号

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