Силиконовата гума се отнася до каучук, чиято основна верига е съставена от редуващи се силициеви и кислородни атоми, а две органични групи обикновено са свързани със силициевия атом. Обикновеният силиконов каучук се състои главно от силиконови верижни звена, съдържащи метилови групи и малко количество винилови групи. Въвеждането на фенил може да подобри устойчивостта на силиконов каучук при висока и ниска температура, а въвеждането на трифлуоропропилови и циано групи може да подобри температурата и устойчивостта на масло на силиконовата гума. Силиконовата гума има добра устойчивост на ниски температури и като цяло все още може да работи при -55 градуса. След въвеждането на фенил, може да достигне -73 градуса. Топлоустойчивостта на силиконовата гума също е много изключителна. Може да работи дълго време при 180 градуса и може да издържи няколко седмици или повече, дори ако е малко по-висока от 200 градуса. Моментално издържа на високи температури над 300 градуса. Силиконовата гума има добра пропускливост на въздуха и скоростта на предаване на кислород е най-високата сред синтетичните полимери. В допълнение, силиконовата гума има изключителни свойства да бъде физиологично инертна и да не причинява коагулация, така че се използва широко в медицинската област.
Силиконовата гума е разделена на тип термична вулканизация (високотемпературна вулканизация силикагел HTV) и тип вулканизация при стайна температура (RTV). Сред тях, типът вулканизация при стайна температура е разделен на тип реакция на поликондензация и тип реакция на присъединяване. Високотемпературният силиконов каучук се използва главно за производство на различни продукти от силиконов каучук, докато силиконовият каучук със стайна температура се използва главно като лепило, материал за заливане или матрица. Типът термична вулканизация има най-голямо количество, а типът термична вулканизация е разделен на метил силиконов каучук (MQ), метил винил силиконов каучук (VMQ, най-голямото количество и марка на продукта) и метил винил фенил силиконов каучук PVMQ (устойчивост на ниска температура , радиационна устойчивост). ), а други включват силиконова гума, флуоросиликонова гума и др.
История на развитие:
The highest silicone rubber is synthesized by the United States using ferric chloride as a catalyst. In 1945, silicone rubber products came out. In 1948, silicone rubber reinforced with high specific surface area fumed silica was successfully developed, which made the performance of silicone rubber jump to the practical stage and laid the foundation of modern silicone rubber production technology. The United States is the country that produces silicone rubber from the synthesis of dimethyldichlorosilane. Russia, Germany, Japan, South Korea and China, etc. The industrialization research of silicone rubber in China began in 1957, and many research institutes and enterprises have successively developed various silicone rubbers. By the end of 2003, China's silicone rubber production capacity was 135,000 tons, of which 100,000 tons of high-temperature rubber
Производителите на силиконов каучук обикновено имат десетки или дори стотици разновидности и марки, повечето от които са класифицирани според характеристиките на продукта и броя на употребата, а също и според методите на вулканизация и химическите структури. Според температурата на вулканизация силиконовата гума може да бъде разделена на високотемпературна вулканизирана силиконова гума и вулканизирана силиконова гума при стайна температура. От формата на опаковката може да бъде разделена на едно-и двукомпонентна-компонентна RTV силиконова гума. Според степента на полимеризация, силиконовата гума може също да бъде разделена на месена силиконова гума и течна силиконова гума
Високотемпературна вулканизирана силиконова гума
High temperature vulcanized silicone rubber means that the process of polysiloxane into an elastomer is vulcanized at high temperature (110-170 degree C). It mainly uses high molecular weight polymethyl vinyl siloxane as raw rubber, mixed with reinforcing filler, vulcanizing agent, etc., and vulcanized into elastomer under heating and pressure. The reinforcement of silicone rubber is mainly various types of silica, which can increase the strength of the vulcanizate dozens of times. Sometimes in order to reduce the cost or improve the performance of the rubber compound and give the vulcanized rubber various special properties, various additives are also added. Sulfiding agents are various organic peroxides or addition reaction catalysts. 1
Видове суров каучук и подготовка
Основните видове суров каучук са метил силиконов каучук, метил винил силиконов каучук, метил фенил винил силиконов каучук и флуоросиликонов каучук, както е показано на фигурата. В допълнение, фениленова група може също да бъде въведена в главната верига. Най-голямото количество е метил винил силиконов суров каучук. Поради въвеждането на винилови групи, които са активни групи за кръстосано-свързване, ефективността на кръстосаното-свързване на пероксидното кръстосано-свързване на суровия силиконов каучук е значително подобрена. Почти всички търговски силиконови гуми съдържат известно количество винил.
Silicone rubber is mainly produced by alkali-catalyzed polymerization and acid-catalyzed polymerization in industry. More use of KOH and temporary catalysts (CH3)4NOH, (n-C4H9)4POH. 1
Обработка и оформяне
The processing method is shown in the figure. The purpose of the primary vulcanization is to carry out the cross-linking reaction of the polymer chain; the purpose of the secondary vulcanization is to supplement the cross-linking, drive off the decomposition products of the vulcanizing agent and other volatile compounds to stabilize the properties of the vulcanizate. Commonly used equipment are open rubber mixer, kneader and vacuum mixer. 1
Основно изпълнение
(1) High temperature performance. The remarkable feature of silicone rubber is high temperature stability. Although the strength of silicone rubber at room temperature is only half of that of natural rubber or some synthetic rubbers, it can still maintain a certain degree of flexibility and recovery at high temperatures above 200 degree . Elasticity and surface hardness, and no significant change in mechanical properties. (2) Low temperature performance The glass transition temperature of silicone rubber is generally -70-50 degree , and the special formula can reach -100 degree , indicating that its low temperature performance is excellent. This is of great significance to the aviation and aerospace industries. (3) The Si-O-Si bond in weather-resistant silicone rubber is very stable to oxygen, ozone and ultraviolet rays, and has excellent weather resistance without any additives. (4) Electrical properties. Silicone rubber has excellent insulating properties, corona resistance and arc resistance are also very good. (5) Physical and mechanical properties. The physical and mechanical properties of silicone rubber at room temperature are worse than that of general-purpose rubber, but at a high temperature of 150 degree and a low temperature of -50 degree , its physical and mechanical properties are better than general-purpose rubber. (6) Resistance to oil and chemical reagents. Ordinary silicone rubber has moderate oil and solvent resistance. (7) Gas permeability. At room temperature, the air permeability of silicone rubber to air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide and other gases is 30-50 times higher than that of natural rubber. (8) Physiological inertia. Silicone rubber is non-toxic, tasteless, odorless, non-adhesive to human tissue, has anticoagulant effect, and has very little reactivity to human tissue. Especially suitable as medical material. 1
4 RTV силиконова гума
The main difference between room temperature vulcanized silicone rubber and high temperature vulcanized silicone rubber is that it is based on polysiloxane with a smaller molecular weight. RTV silicone rubber is composed of base rubber, crosslinking agent, catalyst, filler, etc. From the packaging form, it can be divided into one-component and two-component. 1
основно лепило
The base rubber is preferably polydimethylsiloxane terminated with hydroxyl group, and polymethylsiloxane containing alkoxy or other active groups can be selected for special purposes. ,ω-Dihydroxypolysiloxane is the base glue of two-component and one-component condensation type silicone rubber, commonly known as 107 glue in the market. 1
Едно-компонентна RTV силиконова гума
One-component RTV silicone rubber is one of the main products of condensation type silicone rubber. It is composed of base glue, filler, crosslinking agent, catalyst, plasticizer, pigment, etc. The base gum is ,ω-dihydroxypolysiloxane. Fillers act to reinforce, compatibilize and impart special properties. There are many types of crosslinkers and catalysts and other fillers, depending on market demand and product performance. A typical recipe is shown in the figure. 1
Дву-компонентна RTV силиконова гума
The two-component RTV silicone rubber has the same ingredients as the one-component except the crosslinking agent. Two-component room temperature vulcanized silicone rubber is commonly used as a crosslinking agent of ethyl orthosilicate or polyethyl silicate, and the latter has a high crosslinking speed. The vulcanization reaction is shown in the figure. 1
Приложение на RTV силиконова гума
(1) Строителна индустрия. Използва се за лепене на стъклени и метални окачени стени, вграждане на покриви, уплътняване на врати и прозорци, лепене и уплътняване на различни басейни и плочки.
(2) Електронна индустрия. Капсулиращ и заливащ материал за електрически и електронни компоненти, устойчив на влага, удари и удари, температурни удари и химикали.
(3) Мухъл. Отличната симулация и добрите свойства на освобождаване на силиконовата гума я правят широко използвана в индустрията за меки форми.
(4) Automobiles, ships and aviation. It is used for automotive in-situ forming gaskets, window seals, and electrical and electronic connectors to prevent corona, etc. 1
5 Добавка тип течна силиконова гума
Addition type liquid silicone rubber is mainly based on polydimethylsiloxane containing terminal vinyl group, polymethylsiloxane containing dimethyl link and methyl hydrogen link as cross-linking agent, with The platinum complex is a compound made of a cross-linking catalyst. Under the action of a catalyst, the rubber compound undergoes an addition reaction at room temperature or under heating to obtain a silicone rubber with a network structure. 1
6 основни разновидности
Има много начини за класифициране на силиконов каучук, обикновено чрез втвърдяване
Първата форма е разделена на твърда силиконова гума и течна силиконова гума; според температурата на вулканизация може да се раздели на вулканизиран силиконов каучук при стайна температура и високотемпературен вулканизиран силиконов каучук; според различните използвани мономери, той може да бъде разделен на метил винил силиконов каучук, метил фенил винил основен силиконов каучук, флуоросиликон, нитрилен силиконов каучук и др.; според различните свойства и употреби, той може да бъде разделен на общ тип, ултра-тип устойчивост на ниска температура, тип устойчивост на ултра висока температура, тип с висока якост, тип устойчивост на масло, медицински тип и така нататък. Следва кратко въведение в често използваната силиконова гума:
Диметил силиконов каучук
Диметил силиконов каучук се нарича метил силиконов каучук:
Приготвянето на линеен диметил полисилоксан каучук с високо молекулно тегло изисква суровини с висока{0}}чистота. За да се гарантира чистотата на суровините, индустрията обикновено първа пречиства диметил диметил полисилоксан със съдържание над 99,5 процента. Хлоросилан в етанол-водна среда, в
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Хидролизата и кондензацията се извършват при катализа на киселина и бифункционалният силоксан тетрамер, а именно октаметилциклотетрасилоксан, се отделя и след това тетрацикличното тяло се образува под действието на катализатор за образуване на високомолекулен линеен диметилполисилоксан. Силоксан.
Диметиловият силиконов каучук е безцветен и прозрачен еластомер, който обикновено се вулканизира с органични пероксиди с висока активност. Вулканизирана гумена кутия
Когато се използва в диапазона от -60 плюс 250 градуса, вулканизационната активност на диметилсиликоновата гума е ниска, а постоянната деформация при високотемпературно компресиране е голяма, така че не е подходяща за дебели продукти. Тъй като метилвинил силиконовата гума, съдържаща малко количество винил, има по-добри свойства, диметиловият силиконов каучук постепенно е заменен от метилвинил силиконов каучук. Други видове силиконови каучуци, произвеждани и използвани днес, освен че съдържат диметилсилоксанови структурни единици, съдържат и повече или по-малко други бифункционални силоксанови структурни единици, но методите им за получаване са различни от тези на диметилсилоксан. Няма съществена разлика в метода на приготвяне на каучук. Методът на получаване обикновено е да се хидролизира и кондензира желания дифункционален силициев мономер при условия, благоприятни за образуването на пръстеновидното тяло, и след това да се добави октаметакрилат в необходимата пропорция. база циклотетрасилоксан и след това съвместно реагира под действието на катализатор.
Метил винил силиконова гума
Метил винил силиконов каучук се нарича винил силиконов каучук.
Тъй като този вид гума съдържа малко количество винилови странични вериги, тя е по-лесна за вулканизиране от метилсиликоновата гума, така че има повече видове пероксиди за вулканизация и може значително да намали количеството на пероксидите. В сравнение с диметиловия силиконов каучук, използването на силиконова гума, съдържаща малко количество винил, може значително да подобри устойчивостта на компресия. Комплектът с ниска компресия отразява по-добрата му поддръжка като уплътнение при високи температури. Това е едно от изискванията, които трябва да имат о-пръстените и уплътненията. Метилвинил силиконовата гума има добри технологични характеристики и е лесна за работа. От него могат да се правят дебели продукти, а повърхността на екструдираните и каландрирани полуготови{1}}продукти е гладка. Това е често използвана силиконова гума.
Метил фенил винил силиконова гума
Метил фенил винил силиконов каучук се нарича фенил силиконов каучук. Този вид каучук се получава чрез въвеждане на дифенилсилоксанова връзка или метилфенилсилоксанова връзка в молекулярната верига на винилов силиконов каучук.
Според съдържанието на фенил (фенил: силициев атом) в силиконов каучук, той може да бъде разделен на ниско фенил, средно фенил и високо фенил силиконов каучук. Когато гумата кристализира или е близо до точката на стъклен преход, или когато двете условия се припокриват, гумата става твърда. Въвеждането на подходящо количество обемни групи за разрушаване на редовността на полимерната верига може да намали температурата на кристализация на полимера. В същото време, тъй като въвеждането на обемни групи променя междумолекулната сила на полимера, то може да промени и температурата. Нисък фенил силиконов каучук (C6H5/Si=611 процента) има отлична устойчивост на ниски температури поради горните причини и няма нищо общо с вида на използвания фенилов мономер. Температурата на крехкост на вулканизата е -120 градуса, което е най-добрата гума с нискотемпературни характеристики. Гумата с ниско съдържание на фенил силикон има предимствата на винил силиконовата гума, а цената не е много висока, така че има тенденция за замяна на винил силиконов каучук. Когато съдържанието на фенил се увеличи значително, твърдостта на молекулярната верига ще се увеличи, което ще доведе до намаляване на студоустойчивостта и еластичността, но устойчивостта на аблация и устойчивостта на радиация ще се подобри и съдържанието на фенил ще достигне C6H5/Si{{6 }} процента е среден фенил силиконов каучук има характеристиките на устойчивост на аблация, висок фенил силиконов каучук (C6H5/Si=3550 процента) има отлична радиационна устойчивост.
Нитрилова силиконова гума
Флуоросиликоновата гума е вид силиконов каучук с флуороалкилова група, въведена в страничната верига. Често използваните флуоросиликонови каучуци са флуоросиликоновите каучуци, съдържащи метилови, трифлуоропропилови и винилови групи.
Флуоросиликонът има добра устойчивост на топлина и отлична устойчивост на масла и разтворители, като алифатни въглеводороди, ароматни въглеводороди, хлорирани въглеводороди, различни горива на нефтена{0}}базирана основа, смазочни масла, хидравлични масла и някои синтетични масла при стайна температура. Стабилността при висока температура е по-добра, което е извън обсега на чистия силиконов каучук. Флуоросиликоновата гума има добра производителност при ниски температури, което е голямо подобрение за чистия флуорокаучук. Температурният диапазон на флуоросиликоновия каучук, съдържащ трифлуоропропилова група за поддържане на еластичността, обикновено е -50 градуса плюс 200 градуса и неговата устойчивост на висока и ниска температура е по-лоша от тази на виниловия силиконов каучук и ще се генерира токсичен газ при нагряване до над 300 градуса. Той е много по-лош от винил силиконовата гума по отношение на електроизолационните свойства. Добавянето на подходящо количество хидрокси флуоросиликоново масло с нисък вискозитет към сместа от флуоросиликонов каучук, термичната обработка на съединението и след това добавянето на малко количество винилов силиконов каучук може значително да подобри производителността на процеса, което е от полза за решаването на проблема проблеми с лепкава ролка и сериозна структура за съхранение. , може да удължи ефективния експлоатационен живот на гумената смес. Когато сегментът на метилфенилсилоксановата верига се въведе в гореспоменатия флуоросиликонов каучук, това ще допринесе за подобряване на устойчивостта на ниски температури и производителността на обработка е добра.
Нитрилен силиконов каучук е вид силиконов каучук, в който нитрилна алкилова група (обикновено -нитрил етил или -нитрил пропил) се въвежда в страничната верига. Въвеждането на полярни нитрилни групи подобрява маслоустойчивостта и трайните свойства на разтворител на силиконовата гума, но нейната топлоустойчивост, електрическа изолация и преработваемост са намалени.
Видът и съдържанието на нитрилни алкилови групи оказват голямо влияние върху характеристиките на нитрилния силиконов каучук. Например, силиконовият каучук, съдържащ 7,5 процента -нитрил пропилова група, има подобна студоустойчивост на ниската фенилсиликонова гума и по-ниска устойчивост на масло. Основната силиконова гума е по-добра. Когато съдържанието на -нитрил пропилова група се увеличи до 3350 процента моларни, студоустойчивостта е значително намалена, устойчивостта на масло се подобрява, а устойчивостта на топлина е 200 градуса. Ако -нитрил етил се използва вместо -нитрил пропил, топлоустойчивостта на нитрил-силиконовата гума може да се подобри допълнително.
Фенилен и фенилен етер силиконов каучук
Фениленов силиконов каучук е вид силиконов каучук, в който фениленова група се въвежда в основната верига на полисилоксан.
Поради въвеждането на фениленови групи, радиационната устойчивост на силиконовата гума е значително подобрена. В същото време, поради наличието на ароматни пръстени, твърдостта на молекулярната верига се увеличава, гъвкавостта намалява, температурата на встъкляване се повишава, студоустойчивостта намалява и якостта на опън намалява. увеличена. Фениленовият силиконов каучук има отлична устойчивост на висока температура, устойчивост на радиация, устойчивост на висока температура до 250300 градуса и има добри диелектрични свойства, устойчивост на влага, устойчивост на плесен и устойчивост на водни пари. В състава на суровия каучук на фениленов силиконов каучук е подходящ, когато съдържанието на фенилен е 60 процента, съдържанието на фенил е 30 процента, а съдържанието на метил е 10 процента (съдържанието на винил е 0,6 процента). Има добра цялостна производителност.
Недостатъкът на фениленовия силиконов каучук е, че нискотемпературните характеристики не са добри, а крехката температура е -25 градуса, което влияе върху приложението му в някои аспекти. Температурата е -6470 градуса.
Силиконовата гума от фенилен етер е полисилоксан с фениленови и фениленови групи, въведени в основната верига на молекулата.
Силиконовата гума от фенилен оксид има добри механични свойства
