硅橡胶基础知识 Silicone rubber 

 

   一、概述

 

    硅橡胶Silicone rubber是一种分子链兼具有无机和有机性质的高分子弹性材料。

 

    它的分子链由硅原子和氧原子交替组成（－SI－O－SI－），硅氧键键能比一般橡胶的碳－碳键结合键能要大得多，这是硅橡胶具有很高热稳定性的主要原因之一。它的分子侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代的碳氢有机基团，早期，这种基团是甲基，后来，为了提高生胶的硫化活性及其它的改性，逐渐发展了要侧链上引入极少量的不饱和乙烯基（一般不超过0。5MOL％）或其它有机取代基团。这种低不饱和的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化和耐候老化性，对紫外线和臭氧的作用十分稳定。

 

    二、分类及发展

 

    1、按硫化机理硅橡胶可分为三大类

 

    A、有机过氧化物引发自由基交联型 （热硫化型）B。缩聚反应型（室温硫化型）

 

    C、加成反应型

 

    2．近年来，国内外研发的几种典硅橡胶品种A．硅氮橡胶具有很的热稳定性，在430～480℃不分解，有的耐500℃以 上的高温，其硫化胶可在350℃下使用几十个小时。

 

    B．聚二甲基硅氧烷－聚碳酯嵌段共聚物

 

    具有透明性高、耐热、耐紫外线等性能

 

    C．聚二甲基硅氧烷－聚氨酯嵌段共聚物

 

    具有抗凝血性优良的表面特性各特殊的机械强度。

 

    2、鉴于硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度偏低，耐酸碱性差，制造复杂产品时加工工艺性能差等缺点，近年来，进行了大量改性工作。归纳有以下几种。

 

    ①对硅橡胶分子结构的改进，开展有机硅与其它单体或聚合物的共聚，以获得新性能的共聚物，例如有机硅和聚硅酸酯的嵌段共聚物，作为选择气膜，有机硅和EP橡胶共混物（曰本信越SEP），其特性介于硅橡胶乙丙橡胶之间。

 

    ②提高使用性能：随着生胶性能的改进和配合技术的发展，研制成高强度、高撕裂、低压缩变形等性能良好以及耐高温、耐超低温、阻燃、导热、，热吸缩性硅橡胶等各种专用性强的新品种。

 

    ③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶（又称粉末橡胶）以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氧硅氧烷之间的催化加成反应，发展了硅橡胶液体注射成型系统。

 

    三、性能

 

    （一）卓越的耐高、低温性

 

    硅橡胶具有最宽广的工作温度范围（－100～350℃）但必须指出的是，硅橡胶耐高温温密闭老化性能很差，即在隔绝空气，特别是有水同时存在时，会引起硅橡机械强度的迅速下降，甚至裂解成低分子物。这一缺点可以通过添加特殊耐热稳定剂——铈的化合物。

 

    （二）优异的耐臭氧老化，耐氧老化，耐候老化性能       硅橡胶胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后，性能无显著变化。

 

    （三）优良的电绝缘性能

 

    燃烧后生成的二氧化硅仍为绝缘体，它的耐电晕性和耐电弧性极为良好。

 

    （四）特殊的表面性能和生理惰性：

 

    硅橡胶的表面能比大多数有机材料低，因此，它具有低吸湿性，长期浸于水中其吸水率仅１％，物理机械性能不下降，防霉性能良好，此外，它对材料不粘，可起隔离作用。硅橡胶无味，无毒，对人体无不良影响。

 

    （五）高透气性

 

    室温下对N2，O2和空气的透过量比NR高30～40倍，它还具有对气体渗透的选择性能，对Ｏ2的透过性是N2 1倍。

 

    （六）特种硅橡胶的耐油，耐辐射，耐燃烧性能。

 

    （1）耐油性：对脂肪族，芳香族和氯化烃类溶剂，石油基的各种燃料油，润滑油，液压油等在常温和高温下稳定性很好，对乙醇，丙酮等有很好抗耐性。

 

    （2）阻燃性

 

    使用阻燃剂可制得。

 

    （3）耐辐射

 

    四、硫化型硅橡胶

 

    分子量40～60万的硅橡胶，采用过氧化物作硫化剂硅橡胶的基本物性

 

    中文俗称：硅橡胶

 

    英文全称：Silicone rubber

 

    性能：硅橡胶由硅、氧原子形成主链，侧链为含碳基团，用量最大的是侧链为乙烯基的硅橡胶。既耐热，又耐寒，使用温度在－100～300℃之间，它具有优异的耐气候性和耐臭氧性以及良好的绝缘性。缺点是强度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。 用途：耐高温绝缘密封、医用材料、高压电缆、粘合剂、精密模具、隔离胶。硅橡胶主要用于航空工业、电气工业、食品工业及医疗工业等方面。 硅橡胶的应用简介硅橡胶是含有硅氧键（Si－O）的线型高分子弹性体，因而具有很高的热稳定性。并具有优异的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，可以制作很多模型制品，如各种O型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他材料无粘着能力，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改进电性能的效果。