一、概述
硅橡膠Silicone rubber是一種分子鏈兼具有無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性材料。 它的分子鏈由硅原子和氧原子交替組成(-SI-O-SI-),硅氧鍵鍵能比一般橡膠的碳-碳鍵結(jié)合鍵能要大得多,這是硅橡膠具有很高熱穩(wěn)定性的主要原因之一。它的分子側(cè)鏈?zhǔn)桥c硅原子相連接的碳?xì)浠蛉〈奶細(xì)溆袡C(jī)基團(tuán),早期,這種基團(tuán)是甲基,后來,為了提高生膠的硫化活性及其它的改性,逐漸發(fā)展了要側(cè)鏈上引入極少量的不飽和乙烯基(一般不超過0.5MOL%)或其它有機(jī)取代基團(tuán).這種低不飽和的分子結(jié)構(gòu)使硅橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化和耐候老化性,對紫外線和臭氧的作用十分穩(wěn)定.
二、分類及發(fā)展
1.按硫化機(jī)理硅橡膠可分為三大類
A.有機(jī)過氧化物引發(fā)自由基交聯(lián)型 (熱硫化型)
B.縮聚反應(yīng)型(室溫硫化型)
C.加成反應(yīng)型
2.近年來,國內(nèi)外研發(fā)的幾種典硅橡膠品種
A.硅氮橡膠具有很的熱穩(wěn)定性,在430~480℃不分解,有的耐500℃以 上的高溫,其硫化膠可在350℃下使用幾
十個(gè)小時(shí)。
B.聚二甲基硅氧烷-聚碳酯嵌段共聚物
具有透明性高、耐熱、耐紫外線等性能
C.聚二甲基硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物
具有抗凝血性優(yōu)良的表面特性各特殊的機(jī)械強(qiáng)度。
3.鑒于硅橡膠的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度偏低,耐酸堿性差,制造復(fù)雜產(chǎn)品時(shí)加工工藝性能差等缺點(diǎn),近年來,進(jìn)行
了大量改性工作。歸納有以下幾種。
①對硅橡膠分子結(jié)構(gòu)的改進(jìn),開展有機(jī)硅與其它單體或聚合物的共聚,以獲得新性能的共聚物,例如有機(jī)硅和聚
硅酸酯的嵌段共聚物,作為選擇氣膜,有機(jī)硅和EP橡膠共混物(曰本信越SEP),其特性介于硅橡膠乙丙橡膠之間
.
②提高使用性能:隨著生膠性能的改進(jìn)和配合技術(shù)的發(fā)展,研制成高強(qiáng)度、高撕裂、低壓縮變形等性能良好以及
耐高溫、耐超低溫、阻燃、導(dǎo)熱、,熱吸縮性硅橡膠等各種專用性強(qiáng)的新品種。
③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡膠、顆粒硅橡膠(又稱粉末橡膠)以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氧
硅氧烷之間的催化加成反應(yīng),發(fā)展了硅橡膠液體注射成型系統(tǒng)。
三、性能
(一)卓越的耐高、低溫性
硅橡膠具有最寬廣的工作溫度范圍(-100~350℃)但必須指出的是,硅橡膠耐高溫溫密閉老化性能很差,即在
隔絕空氣,特別是有水同時(shí)存在時(shí),會引起硅橡機(jī)械強(qiáng)度的迅速下降,甚至裂解成低分子物。這一缺點(diǎn)可以通過
添加特殊耐熱穩(wěn)定劑——鈰的化合物。
(二)優(yōu)異的耐臭氧老化,耐氧老化,耐候老化性能
硅橡膠膠硫化膠在自由狀態(tài)下置于室外曝曬數(shù)年后,性能無顯著變化。
(三)優(yōu)良的電絕緣性能
燃燒后生成的二氧化硅仍為絕緣體,它的耐電暈性和耐電弧性極為良好。
(四)特殊的表面性能和生理惰性
硅橡膠的表面能比大多數(shù)有機(jī)材料低,因此,它具有低吸濕性,長期浸于水中其吸水率僅1%,物理機(jī)械性能不
下降,防霉性能良好,此外,它對材料不粘,可起隔離作用。硅橡膠無味,無毒,對人體無不良影響。
(五)高透氣性
室溫下對N2,O2和空氣的透過量比NR高30~40倍,它還具有對氣體滲透的選擇性能,對O2的透過性是N2 1倍。
(六)特種硅橡膠的耐油,耐輻射,耐燃燒性能。
(1)耐油性:對脂肪族,芳香族和氯化烴類溶劑,石油基的各種燃料油,潤滑油,液壓油等在常溫和高溫下穩(wěn)
定性很好,對乙醇,丙酮等有很好抗耐性。
(2)阻燃性 使用阻燃劑可制得。
(3)耐輻射。
四、硫化型硅橡膠
分子量40~60萬的硅橡膠,采用過氧化物作硫化劑.