東莞品尚有機(jī)硅新材料公司硅膠知識(shí)培訓(xùn).pptVIP

1、硅膠知識(shí)學(xué)習(xí)材料,目錄,硅膠的認(rèn)識(shí) 硅膠的分類 硅膠配方舉例 硅膠的混煉 硅膠的硫化,硅橡膠，英文名：Silicone rubber，是一種分子鏈兼具有無(wú)機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性材料。 硅膠的分子結(jié)構(gòu)由硅原子和氧原子交替組成（-SI-O-SI-），無(wú)雙鍵，硅氧鍵鍵能比一般橡膠的碳-碳鍵結(jié)合鍵能要大得多，因此比其他高分子材料就有更好的高低溫穩(wěn)定性以及耐輻照和耐候能力。其自然環(huán)境下的使用壽命可達(dá)幾十年。,硅膠的認(rèn)識(shí),在眾多的合成橡膠中，硅橡膠是在其中的佼佼者。硅膠具有無(wú)味無(wú)毒，不怕高溫和抵御嚴(yán)寒的特點(diǎn)，還有良好的電絕緣性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等。這些化學(xué)穩(wěn)定性讓硅膠成為

2、人造器官的理想材料。,1.卓越的耐高、低溫性 硅橡膠具有最寬廣的工作溫度范圍（-100350），硅橡膠耐高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(huì)引起硅橡機(jī)械強(qiáng)度的迅速下降，甚至裂解成低分子物。 2.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(wú)顯著變化。 3.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。 4.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(zhǎng)期浸于水中其吸水率公僅，物理機(jī)械性能不下降，防霉性能良好，此外，它對(duì)材料不粘，可起隔離作用。硅橡膠無(wú)

3、味，無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)不良影響。,5.高透氣性 室溫下對(duì)N2，O2和空氣的透過(guò)量比NR高3040倍，它還具有對(duì)氣體滲透的選擇性能，對(duì)2的透過(guò)性是N2 1倍。 6.耐油性 對(duì)脂肪族，芳香族和氯化烴類溶劑，石油基的各種燃料油，潤(rùn)滑油，液壓油等在常溫和高溫下穩(wěn)定性很好，對(duì)乙醇，丙酮等有很好抗耐性。,有機(jī)硅的分類有機(jī)硅主要分為： 1. 硅橡膠 2. 硅樹(shù)脂 3. 硅油 按成型工藝分為: 1.室溫型 2.熱硫化型,單組份室溫型,雙組份室溫型,硅膠的分類,單組分室溫硫化硅橡膠單組分室溫硫化硅橡膠的硫化反應(yīng)是靠與空氣中的水分發(fā)生作用而硫化成彈性體。單組分室溫硫化硅橡膠的硫化時(shí)間取決于硫化體系、溫度、濕度和硅橡膠

4、層的厚度，提高環(huán)境的溫度和濕度，都能使硫化過(guò)程加快。單組分室溫硫化硅橡膠具有優(yōu)良的電性能和化學(xué)惰性，以及耐熱、耐自然老化、耐火焰、耐濕、透氣等性能。它們?cè)?60200范圍內(nèi)能長(zhǎng)期保持彈性。它固化時(shí)不吸熱、不放熱，固化后收縮率小，對(duì)材料的粘接性好。單組分室溫硫化硅橡膠雖然使用方便，但由于它的硫化是依懶大氣中的水分，使硫化膠的厚度受到限制，只能用于需要6毫米以下厚度的場(chǎng)合。單組分室溫硫化硅橡膠的硫化反應(yīng)是從表面逐漸往深處進(jìn)行的，膠層越厚，固化越慢。,單組分室溫硫化硅橡膠,雙組分室溫硫化硅橡膠,雙組分室溫硫化硅橡膠的硫化反應(yīng)不是靠空氣中的水分, 而是靠催化劑來(lái)進(jìn)行引發(fā)。通常是將硅生膠、填料、交鏈劑（

5、含氫硅氧烷）作為一個(gè)組分包裝，催化劑（白金催化劑）單獨(dú)作為另一個(gè)組分包裝，或采用其它的組合方式，但必須把催化劑和交鏈劑分開(kāi)包裝。當(dāng)兩種組分完全混合在一起時(shí)才開(kāi)始發(fā)生固化。 雙組分室溫硫化硅橡膠可在一65250溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持彈性，并具有優(yōu)良的電氣性能和化學(xué)穩(wěn)定性， 能耐水、耐臭氧、耐氣候老化，加之用法簡(jiǎn)單，工藝適用性強(qiáng)。,熱硫化型硅膠需要在一定溫度和壓力下成型，其硫化機(jī)理是通過(guò)硫化劑的架橋作用，使硅膠內(nèi)部分子交聯(lián)。影響熱硫化型硅膠的因素主要有溫度、時(shí)間、壓力。熱硫化型硅膠配方中常有生膠、補(bǔ)強(qiáng)體系、機(jī)構(gòu)控制劑、填充體系、硫化體系。硅橡膠具有耐老化、耐高低溫和電絕緣性能等優(yōu)良特性，但它是一種直鏈

6、的高相對(duì)分子質(zhì)量有機(jī)硅氧烷，分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力較弱，其硫化膠的強(qiáng)度極低，無(wú)使用價(jià)值，必須進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)才能應(yīng)用。補(bǔ)強(qiáng)體系主要是通過(guò)加入白炭黑對(duì)生膠進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以提高硅膠的抗拉伸，撕裂強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)控制劑主要為硅油類物質(zhì)，其作用是防止硅膠在加入白炭黑后產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化，填充體系其主要是為了降低成本，改善膠料硬度。硫化體系，硅膠硫化機(jī)主要有雙二五，雙二四，白金硫化劑，過(guò)氧化物硫化劑。我們常用的為雙二五硫化劑。,熱硫化型硅膠,配方舉例,硅橡膠生膠 100 氣相白炭黑 25 結(jié)構(gòu)控制劑（硅油） 4 硅微粉 10 內(nèi)脫模劑 0.25 雙二五 3.5 導(dǎo)電炭黑 20,白炭黑 白炭黑的作用主要是作為補(bǔ)強(qiáng)劑，白炭黑

7、按生產(chǎn)方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。氣相法白炭黑常態(tài)下為白色無(wú)定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子（粒徑小于100nm），無(wú)毒，粒徑細(xì)因此有巨大的比表面積。氣相法白炭黑全部是納米二氧化硅，產(chǎn)品純度可達(dá)，粒徑可達(dá)，但制備工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。 經(jīng)白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠物理性能有很大改善，其拉伸強(qiáng)度可提高20倍左右，撕裂強(qiáng)度提高40倍左右，可滿足硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)及后硫化時(shí)不起氣泡的需求。,各組分作用分析,硅油 硅油的作用被稱為結(jié)構(gòu)控制劑， 其機(jī)理是帶有活性基團(tuán)的硅油等物質(zhì)，與白炭黑表面的活性羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，從而防止了白炭黑和生膠之間的作用。但是硅油的添加比例不能過(guò)高，過(guò)高就會(huì)造成加料變脆，強(qiáng)度降低。（

8、我們現(xiàn)在使用的硅膠，在開(kāi)始混煉時(shí)都包不上輥，一上輥就被打散了，這主要是硅膠中填充了大量白炭黑以及的填充劑，而硅油添加比例過(guò)低，白炭黑和生膠之間產(chǎn)生了大量的氫鍵，造成了硅膠結(jié)構(gòu)化了, 采用白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠，在存放過(guò)程中將慢慢變硬，可塑性降低，并逐漸喪失返煉及成型加工的工藝性能，這一現(xiàn)象稱之為“結(jié)構(gòu)化”。因此我們膠料在混煉時(shí)需要的時(shí)間要長(zhǎng)，要30分鐘左右才可以將膠料混煉好，因?yàn)槲覀冃枰ㄟ^(guò)開(kāi)煉機(jī)輥筒之間的剪切力去破壞白炭黑和生膠之間形成氫鍵，從而恢復(fù)膠料的可塑性。） 硫化劑 硅膠硫化劑硫化劑雙-25；2，5-二甲基-2，5-二（叔丁基過(guò)氧基）己烷，雙二五有毒、易揮發(fā)易爆，因此在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中必

9、須小心。當(dāng)膠料在混煉過(guò)程中由于在輥筒的剪切力作用下會(huì)產(chǎn)生靜電和高溫，又因?yàn)槠溟W電較低在40度左右，而開(kāi)煉機(jī)在膠料混煉時(shí)產(chǎn)生的剪切力會(huì)產(chǎn)生高溫，并且還會(huì)產(chǎn)生靜電，而雙二五又易揮發(fā)，因此操作不當(dāng)很容易使膠料著火，在混煉膠料較多，需添加硫化劑比例較大時(shí)，需分批加入。加入硫化劑的最佳使用時(shí)間為48小時(shí)內(nèi)，特別是在夏天天氣炎熱， 雙二五揮發(fā)度更高，當(dāng)膠料停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)需要多膠料進(jìn)行翻煉并且補(bǔ)加一定量的硫化劑。,硅微粉 硅微粉-又叫硅灰-也叫微硅粉-或二氧化硅超細(xì)粉，硅微粉是在冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時(shí)產(chǎn)生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝而形成的一種超細(xì)硅質(zhì)粉體材料。是弱補(bǔ)強(qiáng)填充劑也可稱作惰性填

10、料，對(duì)硅橡膠只起很小的補(bǔ)強(qiáng)作用，它們?cè)诠柘鹉z中一般不單獨(dú)使用，而是與白炭黑并用，以調(diào)節(jié)硅橡膠的硬度，改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐溶劑性能，降低膠料的成本。常用的弱補(bǔ)強(qiáng)劑有石英粉、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦、硅酸鋯和碳酸鈣等。 內(nèi)脫模劑 內(nèi)脫模劑是一種脂肪酸類的低分子化合物，其作用是在膠料混煉時(shí)加入，分散在膠料內(nèi)部，在成型硫化過(guò)程中，在高溫高壓下析出到產(chǎn)品表面，使產(chǎn)品和模具之間有一層隔離，以便于產(chǎn)品脫模，但是內(nèi)脫模劑的使用會(huì)對(duì)產(chǎn)品印刷造成影響，使用時(shí)需謹(jǐn)慎。,雙輥開(kāi)煉機(jī)輥筒速比為1.21.4:為宜，快輥在后，較高的速比導(dǎo)致較快的混煉，低速比則可使膠片光滑。輥筒必須通有冷卻水，混煉溫度宜

11、在40以下，因?yàn)槿绻麥囟冗^(guò)高，膠料會(huì)出現(xiàn)焦燒（焦燒就是膠料提前硫化，提前硫化的膠料就失去了其原有的良好的流動(dòng)性）或硫化劑的揮發(fā)損失，嚴(yán)重的可能會(huì)發(fā)生膠料起火，混煉時(shí)輥間距一般調(diào)整在3-5mm之間，硅橡膠在加入煉膠機(jī)時(shí)包慢輥（前輥），混煉時(shí)則很快包快輥（后輥），煉膠時(shí)必須能兩面操作。由于硅橡膠膠料比較軟，混煉時(shí)可用普通刀操作，混煉時(shí)間一般7-30分鐘（看膠料的具體情況）。過(guò)程為：稱料-開(kāi)煉膠料包滾-加色膠-硫化劑-出片。 混煉過(guò)程中主要要注意的是：開(kāi)煉機(jī)的裝膠容量；輥筒的溫度：小于40度；混煉時(shí)間：沒(méi)有具體的規(guī)定，看操作員的熟練程度，以及膠料質(zhì)量。,硅膠的混煉,硫化三要素：時(shí)間，溫度，壓力。三者

12、相互制約，相互影響。之所以謂要素，也就是他們?cè)诹蚧^(guò)程中是關(guān)鍵的點(diǎn)。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的效益起決定的作用。三 要素中溫度最為重要。溫度的選取要根據(jù)膠料的種類、硫化的方式，生產(chǎn)的能力。溫度對(duì)硫化程度有關(guān)，溫度越高，期硫化的平坦期會(huì)減小，即硫化所需要的時(shí)間越短。 溫度的正確的決定和硫化的生產(chǎn)效益關(guān)系較大。保證質(zhì)量，降低成本重要意義，因此，研究溫度的變化，遠(yuǎn)比其他要多。時(shí)間是和溫度關(guān)系密切的伙伴，在一定的溫度下，減少時(shí)間就是將低硫化程度，延長(zhǎng)時(shí)間，相當(dāng)與增加硫化程度。因此，時(shí)間的保證，就是硫化程度的保證，產(chǎn)品質(zhì)量的保證。壓力的作用是保證產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)要求的形狀。所以，它的敏感程度不如溫度。提高壓力對(duì)，硫化程度影響較小，而高的壓力外觀質(zhì)量的提高有利。因此有時(shí)候我們只改變一個(gè)因數(shù)就會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成影響，降低溫度就需要延長(zhǎng)硫化時(shí)間來(lái)平衡，減少硫化時(shí)間就必須要提高溫度。再者硫化劑的添加比例，當(dāng)硫化劑添加比例越高，所需要的成型時(shí)間越短。,硅膠的硫化,硅膠的熱壓成型溫度一般在150度200度之間，因?yàn)楣枘z硫化劑雙二五的分解溫度在140150