防霉菌硅橡胶

硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,但在一些恶劣环境使用中，如海上作业及户外作业的设备、经常处于潮湿环境中无人值守的通信基站上，硅橡胶基体会受到霉菌的侵蚀，导致其发霉、长毛,进而使硅橡胶失去了其本身的性能, 甚至会对仪器造成损伤。实验证明防霉菌硅橡胶能有效抑制霉细胞生长，从而更好的保护设备。 实验内容： 一、主要原材料

1、甲基乙烯基硅橡胶，110-2；气相法白炭黑；过氧化物双-2,5；防霉剂1（F1）：JKCIDE-SZ99P；防霉剂2（F2）：JKCIDE-ST3200；防霉剂3（F3）：Kathon 910SB。 二、式样制备

1、甲基乙烯基硅橡胶100，白炭黑 变量，双-2,5 变量， TAIC 变量，脱模剂 变量，防霉剂 变量。

2、开炼机混炼：在Φ160mm×320mm型开炼机，上将硅橡胶包辊，然后依次加入白炭黑、助硫化剂、硫化剂等，混炼至混合均匀，薄通三遍，出片。 3、 硫化工艺：一段硫化是在25t平板硫化机硫化，条件为175℃×10MPa×15min。二段硫化在电热鼓风干燥箱中进行，条件为200℃×4h。 三、分析与测试

1、硫化特性：用MR-C3无转子硫化仪测试复合胶的硫化曲线，胶烧时间是t10，正硫化时间是t90，复合胶的最小剪切扭矩ML，最大剪切扭矩MH，ΔM=MH-ML。

2、力学性能：采用CMT4104型电子拉力机，按GB/T 528-2009和GB/T 531-2008

测试导电硅橡胶复合材料的力学性能。

3、防霉性能：硫化胶的防霉性能按GB 进行测试，测试的菌种包括黑曲霉、土曲霉和绿色木霉等八种菌种。 结果分析：

一、防霉剂种类和用量对硫化胶物理机械性能的影响

实验首先考察了防霉剂种类和用量对硅橡胶的基体硅橡胶物理机械性能的影响。从表1可以看出，不同种类的防霉剂均对硅橡胶性能有明显的影响，均随添加量的增加，硫化胶拉伸强度下降；液体防霉剂（F2、F3）组，硬度随添加量增加而降低。液体防霉剂（F2、F3）相比固体防霉剂（F1）对硫化硅橡胶的影响要小，F3的影响最小。

尽管增加防霉剂的用量会提高硫化胶的防霉菌性能，但会降低硫化胶的物理机械性能，所以在满足防霉性能的前提下，应尽量降低防霉剂的用量。 表1 防霉剂用量和种类对硫化硅橡胶物理机械性能的影响 空 项目 F1的用量/份 1 30 2 2 35 15 3 39 F2的用量/份 1 32 2 27 3 21 F3的用量/份 1 31 2 30 3 27 白组邵尔A硬度，度 拉伸强度，MPa 扯断伸长率，% 100%定伸应力，MPa

32 30 236 201 144 252 394 216 245 327 357 1 二、防霉剂F3对硫化胶性能的影响

上述实验数据表明，防霉剂对硅橡胶对硫化有延迟作用。因而，对所选防霉剂F3对硅橡胶硫化特性的影响做进一步研究。从表2可以看出，随着F3用量的增加，混炼胶的硫化时间t90明显增长，硫化程度下降。这表明防霉剂对硅橡胶对硫化具有明显的延迟作用。

表2 F3用量对硅橡胶硫化特性的影响

MH/ ML/ ? M/ T10/s 34 31 35 35 T90/s 157 262 330 336 空白组 F3-1 F3-2 F3-3 通过对双二五和F3等摩尔混合物进行红外分析，在谱图中可以看到F3分子结构式中含有双键，4混合物的红外谱图中碳碳双键的峰值变小了，表明二者发生了反应，也就是说F3上的双键消耗了一部分硫化剂，导致硫化延迟。这表明添加防霉剂制备硅橡胶时需要增加硫化剂用量或使用活性更高的硫化剂来达到所需的硫化程度。 三、防霉剂的防霉机理

1．破坏霉菌细胞结构，防霉剂能进入霉菌的细胞内,破坏霉菌细胞的蛋白质及原生质膜,导致水分的损失,使霉菌细胞无法生存,同时也使霉菌细胞内的各种离子、酶、辅酶以及中间产物等渗出细胞外,从而使防霉剂能够更加自由地进入细胞内,形成良性循环；2．防霉剂影响微生物细胞的分裂生长及其形态染色体，可以和染色体物质发生反应,抑制霉菌细胞染色体的分裂,或者使其发生突变,以致影响霉菌细胞的分裂生长及其形态,从而达到防霉的目的；3．防霉剂能够

与微生物代谢物质发生不良反应,或代替代谢物质,以干扰其正常代谢或抑制其呼吸作用的进行和磷酸化的作用,从而杀死霉菌或抑制其生长发育。由表3中可见，加入防霉剂后，硅橡胶的防霉性能明显提高，且当防霉剂F3加到2份的时候，长霉结果就已经达到了最好的0级。当防霉剂F3加到3份是长霉等级同样为0级，但防霉剂会对硅橡胶的性能产生负面影响，所以在同等防霉效果的情况下应尽量降低防霉剂的使用量，故防霉剂F3的最佳用量是2份。表4是长霉等级及其注释。

表3 防霉剂F3对硅橡胶防霉性能的影响 F3用量，份数 0 1 2 3 表4长霉等级 生长程度 无 微量 等级 0 1 注释 材料无霉菌生长 分散、稀少或非常局限的霉菌生长 材料表面霉菌蔓延或霉菌松散分布，或整个表面有菌轻度 2 丝连续伸延，但霉菌下面的材料表面依然可见 中度 严重 3 4 霉菌大量生长，材料出现可视的结构改变 厚重的霉菌生长 防霉等级，级数 3 1 0 0

注：测试标准是电子电工基本环境试验规程；实验菌种有黑曲霉、土曲霉、宛式拟青霉等8种霉菌；菌种的制备与培养需要28天；试验时间：28天，试验温度保持在28-30℃的范围内，温度变化不应超过1℃/h；试验箱内相对湿度要始终大于90%。

故我司在满足防霉菌性能的情况下尽量减少防霉剂的用量。