Silikoninė guma reiškia gumą, kurios pagrindinė grandinė sudaryta iš kintamų silicio ir deguonies atomų, o dvi organinės grupės paprastai yra prijungtos prie silicio atomo. Įprastą silikoninę kaučiuką daugiausia sudaro silikoninės grandinės vienetai, kuriuose yra metilo grupių ir nedidelis kiekis vinilo grupių. Fenilo įvedimas gali pagerinti silikoninės gumos atsparumą aukštai ir žemai temperatūrai, o trifluorpropilo ir ciano grupių įvedimas gali pagerinti silikoninės gumos atsparumą temperatūrai ir alyvai. Silikoninė guma turi gerą atsparumą žemai temperatūrai ir paprastai vis tiek gali veikti -55 laipsnių temperatūroje. Įvedus fenilą, jis gali siekti -73 laipsnius. Silikoninės gumos atsparumas karščiui taip pat yra puikus. Jis gali veikti ilgą laiką 180 laipsnių kampu ir gali atlaikyti kelias savaites ar ilgiau, net jei jis yra šiek tiek didesnis nei 200 laipsnių. Jis akimirksniu gali atlaikyti aukštą temperatūrą, viršijančią 300 laipsnių. Silikoninė guma turi gerą oro pralaidumą, o deguonies perdavimo greitis yra didžiausias tarp sintetinių polimerų. Be to, silikoninė guma pasižymi išskirtinėmis savybėmis – yra fiziologiškai inertiška ir nesukelia koaguliacijos, todėl plačiai naudojama medicinos srityje.
Silikoninė guma skirstoma į terminės vulkanizacijos tipą (aukštos temperatūros vulkanizavimo silikagelis HTV) ir kambario temperatūros vulkanizacijos tipą (RTV). Tarp jų kambario temperatūros vulkanizacijos tipas skirstomas į polikondensacijos reakcijos tipą ir pridėjimo reakcijos tipą. Aukštos temperatūros silikoninė guma daugiausia naudojama įvairiems silikoninės gumos gaminiams gaminti, o kambario temperatūros silikoninė guma daugiausia naudojama kaip klijai, vazoninė medžiaga ar pelėsiai. Terminio vulkanizavimo tipas turi didžiausią kiekį, o terminis vulkanizavimo tipas skirstomas į metilo silikono gumą (MQ), metilvinilsilikono gumą (VMQ, didžiausias kiekis ir gaminio prekės ženklas) ir metilvinilfenilo silikono gumą PVMQ (atsparumas žemai temperatūrai). , atsparumas radiacijai). ), o kiti apima silikoninę gumą, fluorosilikono gumą ir kt.
Kūrimo istorija:
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
Silikoninės gumos gamintojai paprastai turi dešimtis ar net šimtus veislių ir prekių ženklų, kurių dauguma yra klasifikuojami pagal gaminio charakteristikas ir naudojimo numerius, taip pat klasifikuojami pagal vulkanizacijos metodus ir chemines struktūras. Pagal vulkanizavimo temperatūrą silikoninę gumą galima suskirstyti į aukštos temperatūros vulkanizuotą silikoninę gumą ir kambario temperatūros vulkanizuotą silikoninę gumą. Pagal pakuotės formą jis gali būti padalintas į vienos{0}}komponentės ir dviejų-komponentų RTV silikoninę gumą. Pagal polimerizacijos laipsnį silikoninę gumą taip pat galima suskirstyti į minkymo silikoninę gumą ir skystą silikoninę gumą.
Aukštos temperatūros vulkanizuota silikoninė guma
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
Neapdorotos gumos rūšys ir paruošimas
Pagrindinės žaliavinės gumos rūšys yra metilo silikono guma, metilvinilo silikoninė guma, metilfenilvinilo silikoninė guma ir fluorosilikono guma, kaip parodyta paveikslėlyje. Be to, pagrindinėje grandinėje taip pat gali būti įvesta fenileno grupė. Didžiausias kiekis yra metilvinilo silikono žaliavinė guma. Įvedus vinilo grupes, kurios yra aktyvios kryžminio-sujungimo grupės, labai pagerėjo neapdorotos silikoninės gumos peroksido kryžminio-jungimo efektyvumas. Beveik visose komercinėse silikoninėse gumose yra šiek tiek vinilo.
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
Apdorojimas ir formavimas
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
Pagrindinis pasirodymas
(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 silikoninė guma
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
pagrindo klijai
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
Vieno -komponentės RTV silikoninė guma
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
Dviejų -komponentų RTV silikoninė guma
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
RTV silikoninės gumos pritaikymas
(1) Statybos pramonė. Naudojamas stiklinių ir metalinių užuolaidinių sienelių klijavimui, stogo įtvirtinimui, durų ir langų sandarinimui, įvairių baseinų ir plytelių klijavimui ir sandarinimui.
(2) Elektronikos pramonė. Elektros ir elektroninių komponentų kapsuliavimo ir įdėklų medžiaga, atspari drėgmei, smūgiams ir smūgiams, temperatūros smūgiams ir cheminėms medžiagoms.
(3) Pelėsiai. Dėl puikios silikoninės gumos modeliavimo ir gerų atpalaidavimo savybių ji plačiai naudojama minkštųjų formų pramonėje.
(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 Papildomo tipo skysta silikoninė guma
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 pagrindinės veislės
Yra daug būdų, kaip klasifikuoti silikoninę gumą, dažniausiai kietinant
Buvusi forma skirstoma į kietą silikoninę gumą ir skystą silikoninę gumą; pagal vulkanizavimo temperatūrą, ją galima suskirstyti į kambario temperatūros vulkanizuotą silikoninę gumą ir aukštos temperatūros vulkanizuotą silikoninę gumą; pagal skirtingus naudojamus monomerus, jį galima suskirstyti į metilo vinilo silikoninę gumą, metilfenilvinilo bazinę silikoninę gumą, fluorsilikoną, nitrilo silikoninę gumą ir kt.; pagal skirtingas savybes ir paskirtį jį galima suskirstyti į bendrąjį tipą, itin-atsparumo žemai temperatūrai, itin aukštai temperatūrai, didelio stiprumo, alyvos atsparumo tipą, medicininį ir pan. Toliau pateikiamas trumpas įvadas į dažniausiai naudojamą silikoninę gumą:
Dimetilo silikono guma
Dimetilsilikono guma vadinama metilsilikono guma:
Gaminant didelės molekulinės masės linijinį dimetilpolisiloksano kaučiuką reikia didelio{0}}grynumo žaliavų. Siekdama užtikrinti žaliavų grynumą, pramonė paprastai pirmiausia išvalo dimetildimetilpolisiloksaną, kuriame yra daugiau nei 99,5 proc. Chlorosilanas etanolyje{3}}vandens terpėje, in
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hidrolizė ir kondensacija atliekama katalizuojant rūgštį, atskiriamas bifunkcinis siloksano tetrameras, būtent oktametilciklotetrasiloksanas, o tada, veikiant katalizatoriui, susidaro tetraciklinis kūnas, kad susidarytų didelės molekulinės linijinis dimetilpolisiloksanas. Siloksanas.
Dimetilsilikono kaučiukas yra bespalvis ir skaidrus elastomeras, kuris dažniausiai vulkanizuojamas didelio aktyvumo organiniais peroksidais. Vulkanizuotos gumos skardinė
Naudojant -60 plius 250 laipsnių diapazone, dimetilsilikono kaučiuko vulkanizacijos aktyvumas yra mažas, o nuolatinė deformacija suspaudžiant aukštoje temperatūroje yra didelė, todėl ji netinka storiems gaminiams. Kadangi metilvinilo silikoninė guma, kurioje yra nedidelis kiekis vinilo, pasižymi geresnėmis savybėmis, dimetilsilikono guma palaipsniui buvo pakeista metilvinilo silikonine guma. Kitų rūšių silikoninės gumos, gaminamos ir naudojamos šiandien, be dimetilsiloksano struktūrinių vienetų, turi ir daugiau ar mažiau kitų bifunkcinių siloksano struktūrinių vienetų, tačiau jų paruošimo būdai skiriasi nuo dimetilsiloksano. Gumos paruošimo būdas esminio skirtumo nėra. Paruošimo būdas paprastai yra hidrolizuoti ir kondensuoti pageidaujamą difunkcinį silicio monomerą tokiomis sąlygomis, kurios palankios žiedo korpuso susidarymui, o tada reikiama proporcija pridėti oktametakrilato. bazinis ciklotetrasiloksanas, o po to bendrai reagavo veikiant katalizatoriui.
Metilvinilo silikoninė guma
Metilvinilo silikoninė guma vadinama vinilo silikonine guma.
Kadangi tokio tipo gumoje yra nedidelis vinilo šoninių grandinių kiekis, ją lengviau vulkanizuoti nei metilo silikono kaučiuką, todėl joje yra daugiau rūšių peroksidų vulkanizavimui ir gali labai sumažinti peroksidų kiekį. Palyginti su dimetil-silikono guma, silikoninės gumos, kurioje yra nedidelis kiekis vinilo, naudojimas gali žymiai pagerinti atsparumą suspaudimui. Žemo suspaudimo rinkinys atspindi jo geresnę atramą kaip sandariklį esant aukštai temperatūrai. Tai vienas iš reikalavimų, kuriuos turi turėti O-žiedai ir tarpikliai. Metilvinilo silikoninė guma pasižymi geromis technologinėmis savybėmis ir yra lengvai valdoma. Iš jo galima pagaminti storus gaminius, o ekstruzinių ir kalandruotų pusgaminių paviršius yra lygus. Tai dažniausiai naudojama silikoninė guma.
Metilfenilvinilo silikoninė guma
Metilfenilvinilo silikoninė guma vadinama fenilsilikono guma. Tokio tipo guma gaunama įvedant difenilsiloksano arba metilfenilsiloksano grandį į vinilo silikoninės gumos molekulinę grandinę.
Pagal fenilo kiekį (fenilas: silicio atomas) silikoninėje gumoje ją galima suskirstyti į mažo fenilo, vidutinio fenilo ir didelio fenilo silikono kaučiuką. Kai guma kristalizuojasi arba yra arti stiklėjimo taško, arba kai abi sąlygos sutampa, guma tampa standi. Įvedus reikiamą kiekį didelių grupių, kad būtų sugadintas polimero grandinės reguliarumas, gali sumažėti polimero kristalizacijos temperatūra. Tuo pačiu metu, kadangi didelių grupių įvedimas keičia polimero tarpmolekulinę jėgą, jis taip pat gali pakeisti temperatūrą. Maža fenilo silikono guma (C6H5/Si=611 proc.) dėl pirmiau nurodytų priežasčių pasižymi puikiu atsparumu žemai temperatūrai ir neturi nieko bendra su naudojamo fenilo monomero tipu. Vulkanizato trapumo temperatūra yra -120 laipsnių, o tai yra geriausia žemoje temperatūroje pasižyminti guma. Maža fenilo silikoninė guma turi vinilo silikoninės gumos privalumų, o kaina nėra labai didelė, todėl yra tendencija pakeisti vinilo silikoninę gumą. Labai padidinus fenilo kiekį, padidės molekulinės grandinės standumas, dėl to sumažės atsparumas šalčiui ir elastingumas, tačiau pagerės atsparumas abliacijai ir atsparumas spinduliuotei, o fenilo kiekis pasieks C6H5/Si{6. }} procentų yra vidutinio fenilo silikono guma, pasižyminti atsparumu abliacijai, aukšto fenilo silikono guma (C6H5/Si=3550 proc.) pasižymi puikiu atsparumu radiacijai.
Nitrilinė silikoninė guma
Fluorosilikono guma yra silikoninės gumos tipas, kurio šoninėje grandinėje yra fluoralkilo grupė. Dažniausiai naudojamos fluorosilikoninės gumos yra fluorosilikono gumos, kuriose yra metilo, trifluorpropilo ir vinilo grupių.
Fluorosilikonas turi gerą atsparumą karščiui ir puikų atsparumą alyvai bei tirpikliams, pvz., alifatiniams angliavandeniliams, aromatiniams angliavandeniliams, chloruotiems angliavandeniliams, įvairiems naftos{0}}mazutams, tepalinėms alyvoms, hidraulinėms alyvoms ir kai kurioms sintetinėms alyvoms kambario temperatūroje. Stabilumas aukštoje temperatūroje yra geresnis, o tai nepasiekia grynos silikoninės gumos. Fluorosilikono guma pasižymi geru našumu žemoje temperatūroje, o tai yra puikus gryno fluoro kaučiuko patobulinimas. Fluorosilikoninės gumos, kurios sudėtyje yra trifluorpropilo grupės, temperatūrų diapazonas, siekiant išlaikyti elastingumą, paprastai yra -50 laipsnių plius 200 laipsnių, o atsparumas aukštai ir žemai temperatūrai yra blogesnis nei vinilo silikoninės gumos, todėl kaitinant susidarys toksiškos dujos. virš 300 laipsnių. Elektros izoliacinėmis savybėmis jis daug prastesnis už vinilo silikoninę gumą. Į fluorosilikoninės gumos mišinį įpylus atitinkamą mažo-klampumo hidroksifluorosilikoninės alyvos kiekį, mišinį termiškai apdorojant ir įdėjus nedidelį kiekį vinilo silikoninės gumos, galima žymiai pagerinti proceso efektyvumą, o tai naudinga sprendžiant problemą. lipnios volelio ir rimtos laikymo struktūros problemos. , gali pailginti veiksmingą gumos mišinio tarnavimo laiką. Kai metilfenilsiloksano grandinės segmentas įvedamas į pirmiau minėtą fluorsilikono gumą, tai padės pagerinti atsparumą žemai temperatūrai, o apdorojimo našumas yra geras.
Nitrilinė silikoninė guma yra silikoninės gumos rūšis, kurios šoninėje grandinėje įvedama nitrilo alkilo grupė (dažniausiai -nitrilo etilo arba -nitrilo propilo). Poliarinių nitrilo grupių įvedimas pagerina silikoninės gumos atsparumą alyvai ir patvarias tirpiklio savybes, tačiau sumažėja jos atsparumas karščiui, elektros izoliacija ir apdirbamumas.
Nitrilo alkilo grupių tipas ir kiekis turi didelę įtaką nitrilo silikoninės gumos veikimui. Pavyzdžiui, silikoninė guma, kurioje yra 7,5 proc. -nitrilo propilo grupės, turi panašų atsparumą šalčiui kaip mažą fenilsilikono kaučiuką ir mažesnį alyvos atsparumą. Pagrindo silikoninė guma yra geresnė. Kai -nitrilo propilo grupės kiekis padidėja iki 3350 molinių procentų, atsparumas šalčiui žymiai sumažėja, pagerėja alyvos atsparumas, o atsparumas karščiui yra 200 laipsnių. Jei vietoj -nitrilo propilo naudojamas -nitrilo etilas, nitrilo silikoninės gumos atsparumas karščiui gali būti dar labiau pagerintas.
Fenileno ir fenileno eterio silikoninė guma
Fenileno silikoninė guma yra silikoninės gumos rūšis, kurioje fenileno grupė įvedama į pagrindinę polisiloksano grandinę.
Dėl fenileno grupių įvedimo labai pagerėja silikoninės gumos atsparumas spinduliuotei. Tuo pačiu metu dėl aromatinių žiedų padidėja molekulinės grandinės standumas, sumažėja lankstumas, padidėja stiklėjimo temperatūra, sumažėja atsparumas šalčiui ir sumažėja tempiamasis stipris. padidėjo. Fenileno silikoninė guma turi puikų atsparumą aukštai temperatūrai, atsparumą radiacijai, atsparumą aukštai temperatūrai iki 250300 laipsnių, turi geras dielektrines savybes, atsparumą drėgmei, atsparumą pelėsiui ir vandens garams. Fenileno silikoninės gumos žaliavinės gumos sudėtyje jis tinka, kai fenileno kiekis yra 60 procentų, fenilo kiekis yra 30 procentų, o metilo kiekis yra 10 procentų (vinilo kiekis yra 0,6 procento). Turi gerą bendrą našumą.
Fenileno silikoninės gumos trūkumas yra tas, kad žemos temperatūros veikimas nėra geras, o trapi temperatūra yra -25 laipsnių, o tai tam tikrais aspektais turi įtakos jos naudojimui. Temperatūra -6470 laipsnių.
Fenileno eterio silikoninė guma yra polisiloksanas su fenileno ir fenileno grupėmis, įvestomis į pagrindinę molekulės grandinę.
Fenileno oksido silikoninė guma pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis
