Silikona gumija attiecas uz gumiju, kuras galvenā ķēde sastāv no mainīgiem silīcija un skābekļa atomiem, un divas organiskās grupas parasti ir saistītas ar silīcija atomu. Parastā silikona gumija galvenokārt sastāv no silikona ķēdes vienībām, kas satur metilgrupas un nelielu daudzumu vinila grupu. Fenila ieviešana var uzlabot silikona gumijas izturību pret augstu un zemu temperatūru, un trifluorpropila un ciāngrupu ieviešana var uzlabot silikona gumijas temperatūru un eļļas izturību. Silikona gumijai ir laba zemas temperatūras izturība, un tā parasti joprojām var darboties -55 grādu temperatūrā. Pēc fenila ievadīšanas tas var sasniegt -73 grādus. Arī silikona gumijas karstumizturība ir ļoti izcila. Tas var darboties ilgu laiku pie 180 grādiem un var izturēt dažas nedēļas vai ilgāk, pat ja tas ir nedaudz augstāks par 200 grādiem. Tas var uzreiz izturēt augstu temperatūru virs 300 grādiem. Silikona gumijai ir laba gaisa caurlaidība, un skābekļa caurlaidības ātrums ir augstākais starp sintētiskajiem polimēriem. Turklāt silikona gumijai piemīt izcilas īpašības, jo tā ir fizioloģiski inerta un neizraisa koagulāciju, tāpēc to plaši izmanto medicīnas jomā.
Silikona gumija ir sadalīta termiskās vulkanizācijas veidā (augstas temperatūras vulkanizācijas silikagela HTV) un istabas temperatūras vulkanizācijas veidā (RTV). Starp tiem istabas temperatūras vulkanizācijas veids ir sadalīts polikondensācijas reakcijas tipā un pievienošanas reakcijas veidā. Augstas temperatūras silikona gumiju galvenokārt izmanto dažādu silikona gumijas izstrādājumu ražošanai, savukārt istabas temperatūras silikona gumiju galvenokārt izmanto kā līmi, materiālu vai veidni. Termiskās vulkanizācijas veidam ir vislielākais daudzums, un termiskās vulkanizācijas veids ir sadalīts metilsilikona gumijā (MQ), metilvinila silikona gumijā (VMQ, lielākais daudzums un produkta zīmols) un metilvinilfenila silikona gumijā PVMQ (zemas temperatūras izturība). , starojuma pretestība). ), un citi ietver silikona gumiju, fluorsilikona gumiju utt.
Attīstības vēsture:
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
Silikona gumijas ražotājiem parasti ir desmitiem vai pat simtiem šķirņu un zīmolu, no kuriem lielākā daļa ir klasificēti pēc produkta īpašībām un lietošanas numuriem, kā arī klasificēti pēc vulkanizācijas metodēm un ķīmiskajām struktūrām. Saskaņā ar vulkanizācijas temperatūru silikona gumiju var iedalīt augstas temperatūras vulkanizētā silikona gumijā un istabas temperatūras vulkanizētā silikona gumijā. No iepakojuma veidlapas to var sadalīt viena{0}}komponentu un divu-komponentu RTV silikona gumijā. Pēc polimerizācijas pakāpes silikona gumiju var iedalīt arī mīcīšanas silikona gumijā un šķidrā silikona gumijā.
Augstas temperatūras vulkanizēta silikona gumija
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
Jēlgumijas veidi un sagatavošana
Galvenie neapstrādātas gumijas veidi ir metilsilikona gumija, metilvinila silikona gumija, metilfenilvinila silikona gumija un fluorsilikona gumija, kā parādīts attēlā. Turklāt galvenajā ķēdē var ievadīt arī fenilēna grupu. Lielākais daudzums ir metilvinila silikona neapstrādāta gumija. Sakarā ar vinila grupu ieviešanu, kas ir aktīvās grupas šķērssaistīšanai, ir ievērojami uzlabota neapstrādātas silikona gumijas peroksīda šķērssaistīšanas-šķērssaistīšanas efektivitāte. Gandrīz visas komerciālās silikona gumijas satur zināmu daudzumu vinila.
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
Apstrāde un formēšana
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
Galvenais sniegums
(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 silikona gumija
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
bāzes līme
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
Viena -komponenta RTV silikona gumija
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
Divu -komponentu RTV silikona gumija
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 silikona gumijas pielietojums
(1) Būvniecības nozare. To izmanto stikla un metāla aizkaru sienu līmēšanai, jumtu ieklāšanai, durvju un logu blīvēšanai, dažādu baseinu un flīžu līmēšanai un blīvēšanai.
(2) Elektronikas rūpniecība. Elektrisko un elektronisko komponentu iekapsulēšanas un ievietošanas materiāls, izturīgs pret mitrumu, triecieniem un triecieniem, temperatūras triecieniem un ķīmiskām vielām.
(3) Pelējums. Silikona gumijas lieliskā simulācija un labās atbrīvošanas īpašības padara to plaši izmantotu mīksto veidņu rūpniecībā.
(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 Papildinājuma tipa šķidrā silikona gumija
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 galvenās šķirnes
Ir daudzi veidi, kā klasificēt silikona gumiju, parasti to sacietējot
Iepriekšējā forma ir sadalīta cietā silikona gumijā un šķidrā silikona gumijā; pēc vulkanizācijas temperatūras to var iedalīt istabas temperatūras vulkanizētā silikona gumijā un augstas temperatūras vulkanizētā silikona gumijā; atkarībā no dažādiem izmantotajiem monomēriem to var iedalīt metilvinila silikona gumijā, metilfenilvinila bāzes silikona gumijā, fluorsilikonā, nitrila silikona gumijā utt.; atkarībā no dažādām īpašībām un lietojumiem to var iedalīt vispārīgā tipa, īpaši -zemas temperatūras izturības, īpaši augstas temperatūras izturības, augstas stiprības, eļļas izturības, medicīnas un tā tālāk. Tālāk ir sniegts īss ievads par plaši izmantoto silikona gumiju:
Dimetilsilikona gumija
Dimetilsilikona gumiju sauc par metilsilikona gumiju:
Augstas molekulmasas lineārās dimetilpolisiloksāna gumijas pagatavošanai ir nepieciešamas augstas{0}}tīrības izejvielas. Lai nodrošinātu izejvielu tīrību, nozare parasti vispirms attīra dimetildimetilpolisiloksānu, kura saturs pārsniedz 99,5 procentus. Hlorsilāns etanola{3}}ūdens vidē, in
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hidrolīze un kondensācija tiek veikta ar skābes katalīzes palīdzību, un tiek atdalīts bifunkcionālais siloksāna tetramērs, proti, oktametilciklotetrasiloksāns, un pēc tam katalizatora iedarbībā veidojas tetraciklisks ķermenis, veidojot augstas molekulārās lineārās dimetilpolisiloksānu. Siloksāns.
Dimetilsilikona gumija ir bezkrāsains un caurspīdīgs elastomērs, ko parasti vulkanizē ar organiskiem peroksīdiem ar augstu aktivitāti. Vulkanizēta gumijas kanna
Lietojot diapazonā -60 plus 250 grādi, dimetilsilikona gumijas vulkanizācijas aktivitāte ir zema, un augstas temperatūras kompresijas paliekošā deformācija ir liela, tāpēc tā nav piemērota bieziem izstrādājumiem. Tā kā metilvinila silikona gumijai, kas satur nelielu daudzumu vinila, ir labākas īpašības, dimetilsilikona gumija pakāpeniski tiek aizstāta ar metilvinila silikona gumiju. Citu veidu silikona gumijas, ko ražo un izmanto mūsdienās, papildus dimetilsiloksāna struktūrvienību saturam satur arī vairāk vai mazāk citas bifunkcionālas siloksāna struktūrvienības, taču to pagatavošanas metodes atšķiras no dimetilsiloksāna struktūrvienībām. Gumijas sagatavošanas metodē nav būtisku atšķirību. Sagatavošanas metode parasti ir vēlamā difunkcionālā silīcija monomēra hidrolizācija un kondensēšana apstākļos, kas veicina gredzena korpusa veidošanos, un pēc tam vajadzīgajā proporcijā pievieno oktametakrilātu. ciklotetrasiloksāna bāzes, un pēc tam koreaģēja katalizatora iedarbībā.
Metilvinila silikona gumija
Metilvinila silikona gumija tiek saukta par vinila silikona gumiju.
Tā kā šāda veida gumija satur nelielu daudzumu vinila sānu ķēžu, to ir vieglāk vulkanizēt nekā metilsilikona gumiju, tāpēc tajā ir vairāk veidu peroksīdu vulkanizācijai un var ievērojami samazināt peroksīdu daudzumu. Salīdzinot ar dimetilsilikona gumiju, silikona gumijas izmantošana, kas satur nelielu daudzumu vinila, var ievērojami uzlabot izturību pret saspiešanu. Zemas kompresijas komplekts atspoguļo tā labāku atbalstu kā blīvējumu augstās temperatūrās. Tā ir viena no prasībām, kas jāievēro O{0}}gredzeniem un blīvēm. Metilvinila silikona gumijai ir laba tehnoloģiskā veiktspēja un tā ir viegli lietojama. No tā var izgatavot biezus izstrādājumus, un ekstrudēto un kalandrēto pusfabrikātu virsma ir gluda. Tā ir plaši izmantota silikona gumija.
Metilfenilvinila silikona gumija
Metilfenilvinila silikona gumija tiek saukta par fenilsilikona gumiju. Šāda veida gumiju iegūst, vinila silikona gumijas molekulārajā ķēdē ievietojot difenilsiloksāna saiti vai metilfenilsiloksāna saiti.
Pēc fenila satura (fenil: silīcija atoms) silikona gumijā to var iedalīt zema fenila, vidēja fenila un augsta fenila silikona gumijā. Kad gumija kristalizējas vai ir tuvu stiklojuma pārejas punktam vai kad abi nosacījumi pārklājas, gumija kļūst stingra. Ieviešot atbilstošu daudzumu lielapjoma grupu, lai iznīcinātu polimēra ķēdes regularitāti, var samazināt polimēra kristalizācijas temperatūru. Tajā pašā laikā, tā kā lielapjoma grupu ieviešana maina polimēra starpmolekulāro spēku, tā var mainīt arī temperatūru. Zema fenilsilikona gumija (C6H5/Si=611 procenti) iepriekš minēto iemeslu dēļ ir lieliski izturīga pret zemu temperatūru, un tai nav nekāda sakara ar izmantotā fenilmonomēra veidu. Vulkanizāta trausluma temperatūra ir -120 grādi, kas ir labākā gumija ar zemas temperatūras veiktspēju. Zemai fenilsilikona gumijai ir vinila silikona gumijas priekšrocības, un izmaksas nav ļoti augstas, tāpēc ir tendence aizstāt vinila silikona gumiju. Ja fenila saturs ir ievērojami palielināts, palielināsies molekulārās ķēdes stingrība, kā rezultātā samazinās aukstumizturība un elastība, bet tiks uzlabota ablācijas pretestība un starojuma izturība, un fenila saturs sasniegs C6H5/Si{6. }} procenti ir vidējas fenilsilikona gumijas īpašības, kurām piemīt ablācijas pretestība, augsta fenilsilikona gumijai (C6H5/Si=3550 procenti) ir lieliska starojuma izturība.
Nitrila silikona gumija
Fluorsilikona gumija ir silikona gumijas veids ar fluoralkilgrupu, kas ievadīta sānu ķēdē. Parasti izmantotās fluorsilikona gumijas ir fluorsilikona gumijas, kas satur metil-, trifluorpropil- un vinila grupas.
Fluorsilikonam ir laba karstumizturība un lieliska izturība pret eļļām un šķīdinātājiem, piemēram, alifātiskajiem ogļūdeņražiem, aromātiskajiem ogļūdeņražiem, hlorētajiem ogļūdeņražiem, dažādām naftas{0}}degvielu eļļām, smēreļļām, hidrauliskajām eļļām un dažām sintētiskām eļļām istabas temperatūrā. Stabilitāte augstā temperatūrā ir labāka, kas ir ārpus tīras silikona gumijas. Fluorosilikona gumijai ir laba veiktspēja zemā temperatūrā, kas ir lielisks tīras fluorkaučuka uzlabojums. Fluorosilikona gumijas, kas satur trifluorpropilgrupu, temperatūras diapazons, lai saglabātu elastību, parasti ir -50 grādi plus 200 grādi, un tās izturība pret augstu un zemu temperatūru ir sliktāka nekā vinila silikona gumijai, un, karsējot līdz temperatūrai, tiks ģenerēta toksiska gāze virs 300 grādiem. Elektrisko izolācijas īpašību ziņā tas ir daudz sliktāks par vinila silikona gumiju. Pievienojot fluorsilikona gumijas maisījumam atbilstošu daudzumu zemas-viskozitātes hidroksifluorsilikona eļļas, termiski apstrādājot savienojumu un pēc tam pievienojot nelielu daudzumu vinila silikona gumijas, var ievērojami uzlabot procesa veiktspēju, kas ir noderīgi, lai atrisinātu problēmu. problēmas ar lipīgo veltni un nopietnu uzglabāšanas struktūru. , var pagarināt gumijas maisījuma efektīvo kalpošanas laiku. Kad metilfenilsiloksāna ķēdes segments tiek ievadīts iepriekš minētajā fluorsilikona gumijā, tas uzlabos zemas temperatūras izturību, un apstrādes veiktspēja ir laba.
Nitrila silikona gumija ir silikona gumijas veids, kura sānu ķēdē tiek ievadīta nitrila alkilgrupa (parasti -nitrila etil- vai -nitrila propilgrupa). Polāro nitrila grupu ieviešana uzlabo silikona gumijas eļļas noturību un noturīgās šķīdinātāja īpašības, bet samazinās tās karstumizturība, elektriskā izolācija un apstrādājamība.
Nitrila alkilgrupu veidam un saturam ir liela ietekme uz nitrila silikona gumijas veiktspēju. Piemēram, silikona gumijai, kas satur 7,5 procentus -nitrila propilgrupas, ir līdzīga aukstumizturība ar zemu fenilsilikona gumiju un zemāku eļļas izturību. Pamata silikona gumija ir labāka. Kad -nitrila propilgrupas saturs palielinās līdz 3350 molārajiem procentiem, aukstumizturība ir ievērojami samazināta, eļļas izturība uzlabojas un karstumizturība ir 200 grādi. Ja -nitrila propila vietā izmanto -nitrila etilu, nitrila silikona gumijas karstumizturību var vēl vairāk uzlabot.
Fenilēna un fenilētera silikona gumija
Fenilēna silikona gumija ir silikona gumijas veids, kurā polisiloksāna galvenajā ķēdē tiek ievadīta fenilēna grupa.
Pateicoties fenilēna grupu ieviešanai, silikona gumijas radiācijas izturība ir ievērojami uzlabota. Tajā pašā laikā aromātisko gredzenu klātbūtnes dēļ palielinās molekulārās ķēdes stingrība, samazinās elastība, palielinās stiklošanās temperatūra, samazinās aukstuma pretestība un samazinās stiepes izturība. palielinājies. Fenilēna silikona gumijai ir lieliska augstas temperatūras izturība, izturība pret radiāciju, augsta temperatūras izturība līdz 250300 grādiem, un tai ir labas dielektriskās īpašības, mitruma izturība, pelējuma izturība un ūdens tvaiku izturība. Fenilēna silikona gumijas neapstrādātā gumijas sastāvā tas ir piemērots, ja fenilēna saturs ir 60 procenti, fenila saturs ir 30 procenti un metila saturs ir 10 procenti (vinila saturs ir 0,6 procenti). Ir labs kopējais sniegums.
Fenilēna silikona gumijas trūkums ir tas, ka zemās temperatūras veiktspēja nav laba, un trauslā temperatūra ir -25 grādi, kas dažos aspektos ietekmē tās pielietojumu. Temperatūra ir -6470 grādi.
Fenilēna ētera silikona gumija ir polisiloksāns ar fenilēna un fenilēna grupām, kas ievadītas molekulas galvenajā ķēdē.
Fenilēna oksīda silikona gumijai ir labas mehāniskās īpašības
