硅橡胶之所以能够在众多领域中发挥关键作用,离不开其独特的分子结构。其主链由硅氧键(-Si-O-Si-)构成,这种键合方式赋予硅橡胶一系列独特的物理和化学性质。首先,硅氧键的键能远高于碳碳键,使得硅橡胶具有出色的热稳定性。在高温环境下,硅橡胶能够保持其原有的弹性和机械性能,不易发生热分解或氧化。这一特性使得硅橡胶在航空航天、汽车制造等高温工作环境中得到广泛应用。其次,硅橡胶的分子链中引入了有机基团,如甲基、乙烯基等,这些基团不仅增强了硅橡胶的极性,还改善了其与其它材料的相容性。这使得硅橡胶可以与多种材料进行良好的粘合,扩大了其应用范围。此外,硅橡胶的分子链还具有高度的柔顺性,这使得硅橡胶在受到外力作用时能够发生较大的形变,从而具有优异的减震、缓冲和密封性能。甲基室温硫化硅橡胶甲基室温硫化硅橡胶具有耐水、耐臭氧、耐电弧、耐电晕和耐气候老化等优点。湖南硅橡胶生产橡胶
硅橡胶系列产品种类繁多,其中,高温硫化硅橡胶是重要的一种,其制作过程是通过高温(110-170℃)硫化,使聚硅氧烷转变为弹性体。这种硅橡胶主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷为生胶,再混入补强填料和硫化剂等,在加热加压条件下硫化成型。补强过程中,常用的材料是各种白炭黑,它们能有效提升硫化胶的强度,有时甚至是数十倍的提升。为了进一步优化成本、胶料性能或赋予硫化胶特殊性能,还会加入各类添加剂。而硫化剂则主要选择有机过氧化物或加成反应催化剂。硅橡胶生胶的种类繁多,主要有甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶等,图示中均有详细展示。此外,还可以在主链上引入亚苯基团,以进一步丰富其性能。其中,甲基乙烯基硅生胶的用量比较大,这是因为乙烯基的引入较大提高了硅生胶用过氧化物交联的交联效率。因此,几乎所有的商品硅橡胶都含有一定量的乙烯基,以满足其在各种应用场合的需求。产地硅橡胶盟多橡胶地板硅橡胶无毒,无味,无嗅。
硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能,三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好,一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后,可达-73°C。硅橡胶的耐热性能也很突出,在180℃下可长期工作,稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性,瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好,氧气透过率在合成聚合物中是**高的。此外,硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性,因此在医用领域应用。[1]硅橡胶分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有硅橡胶、氟硅橡胶等。
硅橡胶具备特别的高温稳定性,尽管它在常温下的强度只为天然橡胶或某些合成橡胶的一半,但令人惊奇的是,当温度攀升至200℃以上时,硅橡胶仍能维持其柔韧、回弹和表面硬度,且其力学性能几乎不受影响。此外,硅橡胶在低温环境下同样表现出色。其玻璃化温度通常介于-70℃至-50℃之间,通过特殊配方甚至可达-100℃,这使其在航空、宇航等低温要求严苛的工业领域中发挥着举足轻重的作用。硅橡胶中的Si-O-Si键对于氧、臭氧及紫外线等环境因素非常稳定,因此即使不添加任何特殊添加剂,它也能展现出优良的耐候性。在电气性能方面,硅橡胶堪称一绝,它具备优良的绝缘性能,耐电晕和耐电弧性能同样优良。虽然硅橡胶在常温下的物理机械性能略逊于通用橡胶,但在极端温度下,如150℃的高温或-50℃的低温,其性能反而优于通用橡胶。硅橡胶对油和化学试剂也展现出一定的耐受性,尽管其耐油、耐溶剂性能属于中等水平。在气体透过性方面,硅橡胶同样令人瞩目。在室温下,它对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性远超天然橡胶,高达30-50倍。***,硅橡胶还具备生理惰性,这意味着它无毒、无味、无嗅,对人体安全无害。吡咯烷酮与甲基乙烯基二氯硅烷在三乙胺存在下反应而得,产物容易水解,故需存放在干燥密闭的容器中。
而且成本也不很高,因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。在**提高苯基含量时则会使分子链的刚性增大,从而导致耐寒性和弹性的降低,但耐烧蚀和耐辐射性能将有所提高,苯基含量达C6H5/Si=20~34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点,高苯基硅橡胶(C6H5/Si=35~50%)则具有优异的耐辐射性能。4、氟硅、腈硅橡胶氟硅橡胶是侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。常用的氟硅橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。氟硅胶具有良好的耐热性及优良的耐油、耐溶剂性能,如对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好,这些是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好的低温性能,对于单纯的氟橡胶而言,是一种很大的改进。含三氟丙基的氟硅橡胶保持弹性的温度范围一般为-50℃~+200℃,耐高低温性能较乙烯基硅橡胶差。硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差,但在高温和低温下,其物理机械性能优于通用橡。湖北硅橡胶医用橡胶膏
硫化胶的脆性温度为-120℃,是低温性能橡胶。湖南硅橡胶生产橡胶
在苯撑硅橡胶的生胶组成中,当苯撑含量为60%、苯基含量30%、甲基含量10%(乙烯基含量)时是适宜的,在这种情况下,硫化胶具有良好的综合性能。苯撑硅橡胶的缺点是低温性能不佳,脆性温度为-25℃,影响了它在某些方面的应用,苯醚撑硅橡胶的低温性能则远较苯撑硅橡胶为好,脆性温度为-64~70℃。苯醚撑硅橡胶是分子主链引入苯醚撑和苯撑基团的聚硅氧烷。苯醚撑硅橡胶具有良好的力学性能,一般抗张强度可达150~180公斤/平方厘米(即,同时具有优良的耐辐射性能并优于苯撑硅橡胶。它可耐长时间250℃热空气老化,老化后仍具有较高的强度。苯醚撑硅橡胶的低温性能虽然比乙烯基硅橡胶差,但却远优于苯撑硅橡胶。其介电性能与乙烯基硅橡胶接近,但苯醚撑硅橡胶的耐油差,既不耐非极性的石油基油,也不耐极性的合成油(如4109双酯类合成润滑油、磷酸酯液压油的性能。总之,苯醚撑硅橡胶与乙烯基硅橡胶相较具有较高的强度和抗辐射性能,相似的耐高温性能和介电性能,较差的低温性能、耐油性能和弹性。 湖南硅橡胶生产橡胶