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硅胶的黄度测量及其原因分析

浏览次数:404 更新日期:2024-03-07

摘要:

硅胶是一种无机高分子材料,具有优异的耐热、耐寒、耐酸碱、透明度高等特点,广泛应用于电子、家电、医疗器械、食品包装等领域。矽酮硅胶(siliconerubber)是最常见的硅胶类型,常用于制作高温密封件、电气绝缘材料、医疗器械等。本文将详细探讨硅胶黄度的测量方法,特别是使用色差仪进行测量,并分析硅胶黄....

硅胶是一种无机高分子材料,具有优异的耐热、耐寒、耐酸碱、透明度高等特点,广泛应用于电子、家电、医疗器械、食品包装等领域。矽酮硅胶(silicone rubber)是最常见的硅胶类型,常用于制作高温密封件、电气绝缘材料、医疗器械等。本文将详细探讨硅胶黄度的测量方法,特别是使用色差仪进行测量,并分析硅胶黄度产生的原因。

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一、硅胶为何会变黄?

硅胶的变黄是由于接触到空气中的氧气和紫外线等,所产生的化学反应。紫外线能够分解硅胶表面的分子,使其表面氧化。硅胶的氧化作用会产生一些不稳定的化合物,因此硅胶制品变黄后,其物理性质和化学性质也会发生变化。


一.硫化剂方面:

1.硫化剂性能有分为普通型和抗黄性. 其应用范围有以下两个方面:

2.普通型不抗黄硫化剂,应用于一些可用于颜色比较深或对颜色要求不高的非外露硅橡胶制品.

3.抗黄性硫化剂应用于需要外露、颜色较浅较鲜艳,且对颜色要求较高的产品.

二.工艺方面:

硅橡胶制品在成型时,导致硅橡胶制品在成型后颜色变黄主要有问题有:

1.模具温度过高

2.硫化时间过长,

3.二次加硫后

三、原料本身质量太差:

有时我们在胶料中添加了抗黄硫化剂,但是硅胶产品在成型后看起来仍然是黄黄的,那有可能就是原料的抗黄能力太差了,对于原料抗黄性太差的原料建议就是直接

换料。

而导致硅橡胶制品发黄原因有几种说法:

一、是生产硅橡胶生胶的原料和添加剂中含有的微量金属元素和NO导致的;

二、是二烷基过氧化物分解而产生丙酮,导致α羟丁

醛缩合、脱水,生成共轭系化合物导致的;

三、是白炭黑pH值影响硅橡胶泛黄,白炭黑的pH值呈酸性时可导致硅橡胶显著变黄,发黄程度与pH值大小呈反比关系,当pH值小于5.5时这种反比例关系就表现得更加明显。

如何改善硅橡胶发黄:

1、加入一种抗黄变的膏状双2,5硫化剂,内有高量氢硅油,促使硅橡胶抗黄变效果有明显改善;

2、选择使用纯净度比较高的白炭黑;

3、添加一种硅镁纳增透剂,可以改善透明硅胶容易吸水、发白、发黄等优点,能提高普通沉淀胶透明度达到90%以上;


二、硅胶黄度的测量方法

硅胶黄度的测量有多种方法,其中色差仪因其测量准确、操作简便而被广泛应用。色差仪通过测量硅胶样品与标准白板之间的颜色差异,将这一差异转化为数值,从而实现对硅胶黄度的量化评估。


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三、色差仪测量硅胶黄度


色差仪测量硅胶黄度的基本原理是利用色度学中的色差公式,通过测量硅胶样品在特定波长下的反射光强度,与标准白板进行比较,计算出两者之间的色差。这种色差反映了硅胶样品的黄度程度。


在实际操作中,使用色差仪测量硅胶黄度的步骤如下:

1.准备测量工具:色差仪、硅胶样品、标准白板。

样品准备:试样应色泽均匀、质地均匀,内部无气泡,表面无粘污,板、片、薄膜状试样表面无擦伤等缺陷。除非特殊要求,按产品标准规定。透明和半透明的板、片状试样,两表面应平整且平行;不透明试样至少有一个表面平整;薄膜试样不应有明显的皱折;粉状、颗粒状试样应大小均匀。

2.设置光源、视角和标准,根据样品相关标准和试验要求,选择对应的光源、视角和行业标准,黄色指数仪通过触摸屏界面设定;

3.选择反射或透射模式,透明或半透明样品选择透射模式,不透明样品(包括粒子粉末)选择反射模式;

4.黑板和白板校准,通过黑板和白板校准通过后,仪器会提示可以进行样品测试;

5.硅胶样品测量,规则硅胶样品直接放置在仪器上测量,粒子、粉末、液体等不规则样品使用器皿杯承装测量,确保测量光路畅通。启动色差仪,记录测量结果。;

6.分析测量结果:根据色差仪的黄度显示结果,判断硅胶样品的黄度程度。

7.数据处理,可以主机存储、打印机打印,也可通过数据传输软件保存到电脑。

8.试验完成后,整理附件并关机,定期擦拭维护。




四、黄度标准

黄度的表示方法:YI=100(CxX-CzZ)/Y,这里的X、Y、Z表示的是三刺激值,Cx、Cz数值可以从ASTM相关标准资料中找到,黄色指数有正负之分,黄色指数越大说明样品越黄。目前黄度检测的行业标准主要有:ASTM D1925,ASTM 313。ASTM D 1925及ASTM 313对黄度指数及计算方法进行了明确规定,ASTM D 1925 是在C光源下的黄度值,ASTM 313在ASTM D1925基础上补充了D65光源2°和10°视角下的黄度值。


五、如何避免硅胶变黄?

1. 存放时避免阳光直射。
2. 硅胶制品的表面可以进行涂覆处理,如涂上UV抗氧化涂层。
3. 硅胶制品表面可以喷上油漆涂层,使其不暴露在空气中。

4. 选择高品质的硅胶制品。高品质的硅胶制品通常经过严格的生产工艺和多次测试,并添加一些稳定剂,具有更长的寿命和更好的性能。


六、硅胶制品发黄的解决办法

1、采用高透明的优质硅胶原料。

2、通过添加带有抗黄性能的硫化剂。

3、在工艺方面控制硅胶制品模具温度和硫化时间。


七、硅胶变黄后的处理

1. 可以使用硅胶清洗剂进行干净处理。硅胶清洗剂具有去污、除垢、除臭等作用。
2. 将硅胶制品浸泡在稀酸或稀碱液中,也能有效地把黄色的氧化物去除。
3. 启用高温高压的高压锅进行蒸汽清洗处理。
4. 使用紫外线线灯具或喷雾机进行紫外线照射或消毒喷雾,在通风良好的场所加速氧化物的分解,最终达到去除变黄颜色的效果。