低温下密封胶性能变化

全球有机硅网讯：

近日祖国大地又要进入一波寒冷气候，而硅酮密封胶存在极端的使用条件， -50℃以下的低温环境，如在我国领土的最北端漠河，冬天最低温度可达零下50-60℃;俄罗斯西伯利亚冬季气温最低可达零下70℃;地球上最冷的地方南极：最低温度可达-88.3℃。除地球陆地有极端低温外，8000米高空的气温会低达零下80多度，还有医药、生物、工业、电子电器、科研等诸多领域低温仪器与设备低温条件往往可达-70℃及以下。

硅酮密封胶作为弹性密封胶，其应用价值在于起到密封粘结作用，一旦达到其最低极限使用温度，极可能失去其橡胶的弹性力学特性，无法在该环境下继续使用。因此，有必要开展硅酮密封胶低温条件下的性能测试，研究硅酮密封胶在低温下的力学特性，以获得其最低使用温度，指导用户正确使用。

本文分别测试了两种硅酮密封胶试样A和试样B在标准条件(23℃)和低温条件(-50℃、-55℃)的拉伸粘结性。测试结果发现：硅酮密封胶随着温度的降低，拉伸粘结性测试中所得最大拉伸强度、模量增大，最大强度伸长率降低;一旦达到其最低极限使用温度，会失去其橡胶的弹性力学特性。下面展示实验数据，具体实验方法可查找《硅酮密封胶耐低温性能研究》文章，由广州白云化工实业有限公司发布。

1、试样A不同温度下的拉伸粘结性曲线

分别测试了试样A在23℃、-50℃、-55℃条件下拉伸粘结性，拉伸粘结性应力-应变曲线见图1。

图1 试样A在23℃、-50℃、-55℃条件下拉伸粘结性应力-应变曲线

从图1应力-应变曲线可见，试样A的最大强度随着条件温度降低呈上升趋势，23℃时最大强度为1.68MPa，在低温条件-50℃时最大强度为1.92 MPa，在低温条件-55℃时最大强度达到5.16MPa，同时模量随温度下降也呈上升趋势。与之相反，最大强度伸长率随着条件温度降低呈下降趋势，23℃时最大强度伸长率为430%，-50℃时最大强度伸长率为226%，-55℃时最大强度伸长率下降至27%。

当条件温度为-55℃时，从应力-应变曲线可见，试样A已完全失去其橡胶的弹性力学特性，-55℃已超过了试样A的最低极限使用温度，在-55℃或更低的温度下用于结构粘结或耐候密封，密封胶极有可能无法承受接缝的位移变化而出现密封粘结失效。

2、试样B的低温拉伸粘结性曲线

分别测试了试样B在23℃、-50℃、-55℃条件下拉伸粘结性，拉伸粘结性应力-应变曲线见图2。

图2 试样B在23℃、-50℃、-55℃条件下拉伸粘结性应力-应变曲线

从图2应力-应变曲线可见，试样B的最大强度随着条件温度降低呈上升趋势，23℃时最大强度为1.30MPa，在低温条件-50℃时最大强度为3.90MPa，在低温条件-55℃时最大强度达到5.30MPa，同时模量随温度下降也呈明显上升趋势。与之相反，最大强度伸长率随着条件温度降低呈下降趋势，23℃时最大强度伸长率为270%，-50℃时最大强度伸长率为237%，-55℃时最大强度伸长率下降至195%。

当条件温度为-55℃时，从应力-应变曲线可见，试样B还仍旧能保持其橡胶的弹性力学特性，还没有达到其最低的极限使用温度，在低温-55℃条件下还可用于结构粘结或耐候密封。但在-55℃低温条件下，有模量明显升高，在低温应用中需考虑是否能满足设计要求。

总结

1、随着温度的降低，试样A和试样B拉伸粘结性测试结果最大拉伸强度、模量增大，最大强度伸长率降低。硅酮密封胶在低温下应用时，需要对该温度下拉伸粘结性足够关注。

2、硅酮密封胶一旦达到其最低极限使用温度，极可能会完全失去其橡胶的弹性力学特性，在低于极限温度使用时无法发挥其密封粘结性能，继续使用会带来较大的风险和隐患。

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