硅橡膠資料(1)課件

硅橡膠資料(1)2024/4/17硅橡膠資料(1)一概述硅橡膠是一種兼有無(wú)機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性體，它的分子主連是由硅原子和氧原子交替組成（—si—0—si—），硅氧鍵鍵能達(dá)370KJ/mol，比一般的碳碳結(jié)合鍵能（240KJ/mol）要大的多，這是硅橡膠具有很高熱穩(wěn)定性的主要原因之一。它的側(cè)鏈?zhǔn)桥c硅原子相連接的CH或取代的CH有機(jī)基團(tuán)，最早這種基團(tuán)是甲基，后來(lái)為了提高生膠的硫化活性及其它的改性，逐漸發(fā)展了在側(cè)連上引入了極少量的不飽和乙烯基或其他的有機(jī)取代基團(tuán)。這種低不飽和性的分子結(jié)構(gòu)使硅橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化和耐侯老化，對(duì)紫外線(xiàn)和臭氧的作用十分有效。硅氧鏈呈螺旋形結(jié)構(gòu)，分子鏈的柔韌性大，分子間的相互作用力弱，這些特征使它的硫化膠柔軟而富有彈性，但物理機(jī)械性能差。當(dāng)溫度變化時(shí)，分子間的作用力改變很小，所以它的各種性能，特別是彈性變化不大。硅橡膠資料(1)二甲基硅橡膠二甲基硅橡膠簡(jiǎn)稱(chēng)甲基硅橡膠，是硅橡膠中最老的品種，在-60℃～250℃溫度范圍內(nèi)能保持良好的彈性。由于硫化活性低，工藝性能差，壁厚制品在二次硫化時(shí)易發(fā)泡，高溫壓縮變形大等缺點(diǎn),目前除少量用于織物涂覆外，已被甲基乙烯基硅橡膠取代。分子結(jié)構(gòu)式如下：CH3(SI—O)nCH3適用范圍：-60℃～250℃硅橡膠資料(1)甲基乙烯基硅橡膠甲基乙烯基硅橡膠簡(jiǎn)稱(chēng)乙烯基硅橡膠，是由二甲基硅氧烷與少量乙烯基烷共聚而成，乙烯基含量在0.1～0.3mol%。分子結(jié)構(gòu)式如下：CH3CH3（SiO）m(SiO)nCH3CH3CH=CH2m=5000～10000n=10～20使用溫度：-70℃～300℃硅橡膠資料(1)特性：1.少量不飽和乙烯基的引入使它的硫化工藝及成品性能，特別是耐熱老化性和高溫抗壓縮變形有很大改進(jìn)。2.甲基乙烯基硅氧烷的含量對(duì)硫化作用和硫化膠的耐熱性有很大影響，含量少則不顯著，含量過(guò)大（0.5mol%）會(huì)降低硫化膠的耐熱性。應(yīng)用在硅橡膠生產(chǎn)中，甲基乙烯基硅橡膠是產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的，除大量應(yīng)用的通用型膠料外，各種專(zhuān)用性硅橡膠和具有加工特性的也都以它為基礎(chǔ)進(jìn)行加工配合，如高強(qiáng)度硅橡膠、低壓縮永久變形硅橡膠，導(dǎo)電硅橡膠，導(dǎo)熱硅橡膠以及簡(jiǎn)便操作不用二次硫化的硅橡膠、顆粒硅橡膠等。美晨現(xiàn)用的為乙烯基硅橡膠硅橡膠資料(1)甲基乙烯基苯基硅橡膠（最好的耐低溫硅橡膠）甲基乙烯基苯基硅橡膠簡(jiǎn)稱(chēng)苯基硅橡膠，它是在乙烯基硅橡膠的分子鏈中引入二苯基硅氧烷鏈節(jié)（或甲基苯基硅氧烷鏈節(jié)）而制成的，通過(guò)引入大體積的苯基來(lái)破壞二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，降低聚合物的結(jié)晶溫度和玻璃化溫度。苯基硅橡膠的分類(lèi)：按苯基含量分為：低苯基硅橡膠、中苯基硅橡膠、高苯基硅橡膠。低苯基硅橡膠：苯基含量5～15mol%，耐低溫中苯基硅橡膠：苯基含量15～25mol%，耐腐蝕高苯基硅橡膠：苯基含量30～50mol%，耐輻射硅橡膠資料(1)分子結(jié)構(gòu)式如下：CH3C6H5CH3（SiO）m（SiO）n（SiO）pCH3C6H5CH=CH2

其中C6H5為苯基，苯基的引入破壞了二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，降低聚合物的結(jié)晶溫度和玻璃化溫度，因此苯基硅橡膠有良好的耐低溫性能。硅橡膠資料(1)甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠（良好的耐油性能）甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠簡(jiǎn)稱(chēng)氟硅膠，它是在乙烯基硅橡膠（乙烯基含量一般為0.3mol%）的分子鏈中引入氟帶烷基（一般為三氟丙基）。氟硅膠特點(diǎn)：1.具有良好的耐油性能，比乙烯基硅橡膠好的多；2.具有良好的耐溶劑性能，比乙烯基硅橡膠好的多，例如它對(duì)脂肪族、芳香族和氯化烴類(lèi)溶劑、石油基的各種燃料油（1#油、3#油….）、潤(rùn)滑油、液壓油以及某些合成油（二脂類(lèi)潤(rùn)滑油、硅酸脂類(lèi)液壓油）在常溫和高溫下穩(wěn)定性良好。3.耐溫性能比乙烯基硅橡膠要差一些，工作溫度范圍：-50℃～250℃硅橡膠資料(1)分子結(jié)構(gòu)式：CH3CH3(SiO)m(SiO)nCH2CH2CF3CH=CH2使用溫度范圍：-50℃～250℃耐油、耐溶劑硅橡膠資料(1)硅橡膠分類(lèi)按不同特性分成下列幾類(lèi)：1.通用型：采用乙烯基硅橡膠與補(bǔ)強(qiáng)劑等組成，硫化機(jī)物理機(jī)械性能屬于中等強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度4.9～6.9MPa（5～7kgl/cm2），伸長(zhǎng)率為：200～300%，是用量最多，通用性最大的一類(lèi)膠料。2.高強(qiáng)度型（高抗撕）：采用乙烯基硅橡膠或者低苯硅橡膠，以比表面積較高的氣相白炭黑或者經(jīng)過(guò)改性處理的白炭黑做補(bǔ)強(qiáng)劑，并加入適宜的加工助劑和特殊添加劑等綜合性配合改進(jìn)措施，改進(jìn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)（產(chǎn)生集中交聯(lián)），提高撕裂強(qiáng)度，這種膠料的拉伸強(qiáng)度為7.8～9.81MPA（80～100kgl/cm2），扯斷伸長(zhǎng)率為500%～1000%，撕裂強(qiáng)度29.4～49KN/m。硅橡膠資料(1)3.耐高溫型：采用乙烯基硅橡膠或低苯基硅橡膠，補(bǔ)強(qiáng)劑的類(lèi)型和耐熱添加劑經(jīng)適當(dāng)選擇，可制的300～350℃的高溫硅橡膠。4.低溫型：主要采用低苯基硅橡膠，脆性溫度可達(dá)-120℃，在-90℃時(shí)不喪失彈性。5.低壓縮永久變形型：采用乙烯基硅橡膠，以乙烯基專(zhuān)用的有機(jī)過(guò)氧化物做硫化劑。當(dāng)壓縮率為30%時(shí)，在150℃下壓縮24～72小時(shí)后的壓縮永久變形為7.0～15%（普通硅橡膠為20～30%）6.電線(xiàn)、電纜型：主要采用乙烯基硅橡膠，選用電絕緣性良好的氣相白炭黑做為補(bǔ)強(qiáng)劑，具有良好的壓出工藝性能。7.耐油耐溶劑型：主要采用氨硅橡膠，一般采用通用型和高強(qiáng)度型兩種。8.阻燃型9.導(dǎo)電型10.熱收縮型。硅橡膠資料(1)11.免二段硫化型：采用乙烯基含量較高的乙烯基硅橡膠，通過(guò)控制生膠和配合劑的PH值，加入特殊添加劑制的。（橡膠工業(yè)手冊(cè)P544）。12.海綿硅橡膠：在乙烯基硅橡膠種加入亞硝基化合物、偶氮和重氮化合物等有機(jī)發(fā)泡劑，可制的發(fā)孔均勻的海綿。硅橡膠資料(1)二配合硅橡膠按硫化機(jī)理可分為三大類(lèi)：有機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)的自由基交聯(lián)型、縮聚反應(yīng)型、加成反應(yīng)型。配合劑主要包括：補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑及某些特殊的助劑，一般需要5～6個(gè)組分即可組成實(shí)用配方。配方設(shè)計(jì)注意點(diǎn)：1.硅橡膠是飽和度高的生膠，通常不用硫磺硫化，采用熱硫化，熱硫化采用有機(jī)過(guò)氧化物做硫化劑，因此，生膠中不得含有能與過(guò)氧化物分解產(chǎn)物發(fā)生作用的活性物質(zhì)（如槽法炭黑、某些有機(jī)促進(jìn)劑和防老劑等），否則會(huì)影響硫化。2.硅膠制品一般在高溫下使用，其配合劑應(yīng)在高溫下保持穩(wěn)定，為此通常選用無(wú)機(jī)氧化物做補(bǔ)強(qiáng)劑。3.硅橡膠在微量的酸堿等極性化學(xué)試劑的作用下易引起硅氧烷的裂解和重排，導(dǎo)致硅橡膠耐熱性降低。所以選用配合劑時(shí)必須考慮它的酸堿性，同時(shí)還應(yīng)考慮過(guò)氧化物裂解產(chǎn)物的酸堿性，以免影響硫化膠的性能。（硅橡膠為非極性橡膠）硅橡膠資料(1)生膠的選擇生膠的選擇：依據(jù)產(chǎn)品的性能和使用條件選擇具有不同特性的生膠。乙烯基硅橡膠：制品要求使用溫度在-70～250℃范圍內(nèi)，都可采用乙烯基硅橡膠。低苯硅橡膠：制品要求使用溫度很高時(shí)-90～300℃