解析矽橡膠基本種類
矽橡膠具有優異的耐熱性、耐寒性、介電性、耐臭氧和耐大氣老化等性能,矽橡膠的抗張強度和抗撕裂強度等機械性能較差,在常溫下其物理機械性能不及大多數合成橡膠,腈矽、氟矽橡膠外,一般的矽橡膠耐油、耐溶劑性能欠佳。
一、矽橡膠主要品種
矽橡膠按其硫化特性可分為熱硫化型矽橡膠和室溫硫化型矽橡膠兩類。按性能和用途的不同可分為通用型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等等。按所用單體的不同,則可分為甲基乙烯基矽橡膠,甲基苯基乙烯基矽橡膠、氟矽,腈矽橡膠等。
1、甲基苯基乙烯基矽橡膠(簡稱苯基矽橡膠):
根據矽橡膠中苯基含量(苯基:矽原子)的不同,可將其分為低苯基、中苯基及高苯基矽橡膠。在大大提高苯基含量時則會使分子鏈的剛性增大,從而導致耐寒性和彈性的降低,但耐燒蝕和耐輻射性能將有所提高,低苯基矽橡膠(C6H5/Si=6~11%)是現今低溫性能最好的橡膠。兼有乙烯基矽橡膠的優點,而且成本也不很高,因此有取代乙烯基矽橡膠的趨勢。
中苯基矽橡膠(C6H5/Si=20~34%)為具有耐燒蝕的特點。
高苯基矽橡膠(C6H5/Si=35~50%)則具有優異的耐輻射性能。
2、腈矽橡膠
腈矽橡膠是側鏈引入腈烷基(一般為β—腈乙基或γ—腈丙基)的一類矽橡膠。極性腈基的引入改善了矽橡膠的耐油、耐用溶劑性能,但其耐熱性、電絕緣性及加工性則有所降低。腈烷基的類型和含量對腈矽橡膠的性能有較大的影響,如含7.5%克分子γ—腈丙基的矽橡膠,其耐寒性能與低苯基矽橡膠相似,耐油性能 較低苯基矽橡膠為好,當γ—腈丙基含量增至33~50%克分子時,則耐寒性顯著降低,耐油性能提高,耐熱為200℃。如用β—腈乙基代替γ—腈丙基時則能使腈矽橡膠的耐熱性進一步提高。
3、液體矽橡膠:
根據分子結構中所含官能團(即交聯點)位置,常把帶有官能團的液體橡膠分成兩大類:一類是官能團處於分子結構兩端的稱之為遙爪型液體橡膠;另一類是活性官能團在主鏈中呈無規分布,即所謂在分子結構內帶官能團者,稱為非遙爪型液體橡膠。當然,也有既帶中間官能團又帶有端基官團的,目前重點是對遙爪型液體橡膠進行研究。對於液體橡膠,應根據其所含的活性官能基來選擇帶有適當官能團的鏈增長劑或交聯劑。
液體矽橡膠可用於塗敷、浸漬及灌注。例如粘度為0.07~50帕•秒/25℃的羥基封端聚二甲基矽氧烷,用甲基乙烯基雙吡咯烷酮矽烷為鏈增長劑,用有機過氧化物,如過氧化二苯甲酰、25—二甲基地5—二叔丁基過氧己烷為硫化劑,此種膠料流動性好、粘度低,在其硫化過程中同時發生鏈子增長反應,故可獲得高分子量的彈性體,具有良好的物理機械性能。
鏈增長劑甲基乙烯基雙吡咯烷酮矽烷,可由吡咯烷酮與甲基乙烯基二氯矽烷在三乙胺存在下反應而得,產物容易水解,故需存放在幹燥密閉的容器中,這種化合物的吡咯烷酮基在室溫下可與聚二甲基矽氧烷內的端羥基緩慢反應,其反應速度隨溫度升高而加快。
從理論上講,此反應可連續進行,直至獲得無限大的分子量。甲基乙烯基吡咯烷酮矽烷中的乙烯基還可作為硫化反應的活化點,能促使聚二甲基矽氧烷交聯,生成高分子量的彈性體。
由於吡咯烷酮基與羥基在室溫下反應十分緩慢,故加入各組分經混合後的膠料具有較長的適用期,在1小時內膠料的粘度基本不變,仍保持良好的流動性,可注入微小的孔隙中。混合後的膠料在150℃下加熱10分鍾即可硫化成彈性體。
4、甲基乙烯基矽橡膠(簡稱乙烯基矽橡膠):
是目前較常用的一種矽橡膠。
5、氟矽橡膠:
具有良好的耐熱性而且具有優良的耐油、耐溶劑性能,如對脂肪烴、芳香烴、氯代烴、石油基的各種燃料油、潤滑油、液壓油以及某些合成油在常溫和高溫下的穩定性均較好。
耐高低溫性能較乙烯基矽橡膠為差,且在加熱到300℃以上時將會產生有毒氣體。
在電絕緣性能方麵較乙烯基矽橡膠差得多。
6、室溫硫化矽橡膠:
室溫硫化型矽橡膠(簡稱RTV)是指不需加熱在室溫下即可硫化的一類矽橡膠。室溫硫化矽橡膠是一種端基含有羥基(或乙酰氧基)的矽橡膠,分子量較低,通常 為粘稠狀的流體。這類橡膠中加入適量補強填充劑、硫化劑和催化劑(或受空氣中的水分作用)後即可在室溫下硫化而成彈性體。硫化完全之後在耐熱性、耐寒性、介電性能等方麵都很好,唯其機械強度較低些,可用於澆鑄和塗敷膠料。室溫硫化矽橡膠 可分為單組份型和雙組份型兩種。
雙組份型室溫硫化矽橡膠是由含端羥基的矽橡膠和補強填充劑、硫化劑等配合而成,使用時再添加催化劑。常用的硫化劑為有機錫鹽,如二月桂酸二丁基錫,用量一般為0.5~5份或欧宝官方体育app下载辛酸亞錫,它比二月桂酸二丁基錫的催化能力強。硫化時即在催化劑的作用下,使含端羥基的矽橡膠與硫化劑之間發生脫醇縮合反應而形成交聯結構。改變硫化劑和催化劑的用量,即可調節硫化速度,一般用量大時,硫化速度快,反之則慢。在硫化過程中,生成的醇類物質逐漸從硫化膠中擴散逸出。
單組份型室溫硫化矽橡膠,是由端基含有乙酰氧基的矽橡膠與補強填充劑以及其它助劑配合而成,使用時不需添加催化劑,從密封包裝中取出後與空氣中的水分作用即可硫化成為彈性體。此種矽橡膠對金屬、玻璃和塑料等都有很好的粘合力,其缺點是硫化過程中伴有醋酸生成,雖能從硫化膠中擴散逸出,但對接觸物體,特別是對金屬有腐蝕作用。單組份型作用方便,特別適用於密封、嵌縫等用途。
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