Silikonska guma se nanaša na gumo, katere glavna veriga je sestavljena iz izmeničnih atomov silicija in kisika, dve organski skupini pa sta običajno povezani z atomom silicija. Navadna silikonska guma je v glavnem sestavljena iz silikonskih verižnih enot, ki vsebujejo metilne skupine in majhno količino vinilnih skupin. Uvedba fenila lahko izboljša visoko in nizko temperaturno odpornost silikonske gume, uvedba trifluoropropilnih in ciano skupin pa lahko izboljša temperaturno in oljno odpornost silikonske gume. Silikonska guma ima dobro odpornost na nizke temperature in lahko na splošno še vedno deluje pri -55 stopinjah. Po uvedbi fenila lahko doseže -73 stopinj. Tudi toplotna odpornost silikonske gume je zelo izjemna. Deluje lahko dolgo časa pri 180 stopinjah in lahko zdrži nekaj tednov ali dlje, tudi če je nekoliko višja od 200 stopinj. Takoj lahko prenese visoke temperature nad 300 stopinj. Silikonska guma ima dobro zračno prepustnost in hitrost prenosa kisika je najvišja med sintetičnimi polimeri. Poleg tega ima silikonska guma izjemne lastnosti, da je fiziološko inertna in ne povzroča koagulacije, zato se široko uporablja na področju medicine.
Silikonska guma je razdeljena na tip toplotne vulkanizacije (visokotemperaturna vulkanizacija silikagel HTV) in tip vulkanizacije pri sobni temperaturi (RTV). Med njimi je tip vulkanizacije pri sobni temperaturi razdeljen na tip reakcije polikondenzacije in reakcijski tip adicije. Visokotemperaturna silikonska guma se večinoma uporablja za izdelavo različnih izdelkov iz silikonske gume, medtem ko se silikonska guma pri sobni temperaturi uporablja predvsem kot lepilo, material za zalivanje ali kalup. Vrsta termične vulkanizacije ima največjo količino, vrsta toplotne vulkanizacije pa je razdeljena na metil silikonsko gumo (MQ), metil vinil silikonsko gumo (VMQ, največja količina in blagovna znamka izdelka) in metil vinil fenil silikonsko gumo PVMQ (odpornost na nizke temperature , odpornost na sevanje). ), drugi pa vključujejo silikonsko gumo, fluorosilikonsko gumo itd.
Zgodovina razvoja:
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
Proizvajalci silikonskega kavčuka imajo na splošno na desetine ali celo stotine sort in blagovnih znamk, od katerih jih je večina razvrščenih glede na značilnosti izdelka in uporabne številke ter razvrščene tudi glede na metode vulkanizacije in kemične strukture. Glede na temperaturo vulkanizacije lahko silikonsko gumo razdelimo na visokotemperaturno vulkanizirano silikonsko gumo in vulkanizirano silikonsko gumo pri sobni temperaturi. Iz embalaže jo lahko razdelimo na eno{0}}komponentno in dvo-komponentno RTV silikonsko gumo. Glede na stopnjo polimerizacije lahko silikonsko gumo razdelimo tudi na gnetejočo silikonsko gumo in tekočo silikonsko gumo
Visokotemperaturna vulkanizirana silikonska 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
Vrste in priprava surove gume
Glavne vrste surove gume so metil silikonska guma, metil vinil silikonska guma, metil fenil vinil silikonska guma in fluorosilikonska guma, kot je prikazano na sliki. Poleg tega se lahko v glavno verigo uvede tudi fenilenska skupina. Največja količina je metil vinil silikonska surova guma. Zaradi uvedbe vinilnih skupin, ki so aktivne skupine za navzkrižno-povezovanje, se močno izboljša-učinkovitost navzkrižnega povezovanja peroksidnega navzkrižnega-vezovanja surove silikonske gume. Skoraj vse komercialne silikonske gume vsebujejo nekaj 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
Obdelava in oblikovanje
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
Glavna izvedba
(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 silikonska 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
osnovno lepilo
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
Eno{0}}komponentna RTV silikonska 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
Dvokomponentna-RTV silikonska 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
Uporaba RTV silikonske gume
(1) Gradbena industrija. Uporablja se za lepljenje steklenih in kovinskih zavesnih sten, vgradnjo streh, tesnjenje vrat in oken, lepljenje in tesnjenje različnih bazenov in ploščic.
(2) Elektronska industrija. Material za inkapsulacijo in zalivanje električnih in elektronskih komponent, odporen na vlago, udarce in udarce, temperaturne šoke in kemikalije.
(3) Plesen. Zaradi odlične simulacije in dobrih lastnosti sproščanja silikonske gume se pogosto uporablja v industriji mehkih kalupov.
(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 Vrsta dodatka tekoča silikonska 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 glavnih sort
Obstaja veliko načinov za razvrščanje silikonske gume, običajno s strjevanjem
Prva oblika je razdeljena na trdno silikonsko gumo in tekočo silikonsko gumo; glede na temperaturo vulkanizacije ga lahko razdelimo na vulkanizirano silikonsko gumo pri sobni temperaturi in visokotemperaturno vulkanizirano silikonsko gumo; glede na različne uporabljene monomere ga lahko razdelimo na metil vinil silikonsko gumo, metil fenil vinil osnovno silikonsko gumo, fluorosilikon, nitrilno silikonsko gumo itd.; Glede na različne lastnosti in uporabe ga lahko razdelimo na splošno vrsto, ultra-vrsto odpornosti na nizke temperature, tip odpornosti na ultra visoke temperature, tip visoke trdnosti, tip odpornosti na olje, medicinski tip in tako naprej. Sledi kratek uvod v pogosto uporabljeno silikonsko gumo:
Dimetil silikonska guma
Dimetil silikonska guma se imenuje metil silikonska guma:
Priprava linearne dimetil polisiloksanske gume z visoko molekulsko maso zahteva surovine visoke -čistosti. Da bi zagotovili čistost surovin, industrija običajno prva očisti dimetil dimetil polisiloksan z vsebnostjo več kot 99,5 odstotka. Klorosilan v etanolu-vodnem mediju, v
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hidroliza in kondenzacija potekata pod katalizo kisline, pri čemer se loči bifunkcionalni siloksanski tetramer, in sicer oktametilciklotetrasiloksan, nato pa se pod delovanjem katalizatorja oblikuje tetraciklično telo, ki tvori visokomolekularni linearni dimetilpolisiloksan. siloksan.
Dimetil silikonska guma je brezbarven in prozoren elastomer, ki je običajno vulkaniziran z organskimi peroksidi z visoko aktivnostjo. Vulkanizirana gumijasta pločevinka
Pri uporabi v območju -60 plus 250 stopinj je vulkanizacijska aktivnost dimetil silikonske gume nizka, trajna deformacija visokotemperaturnega stiskanja pa je velika, zato ni primerna za debele izdelke. Ker ima metil vinil silikonska guma, ki vsebuje majhno količino vinila, boljše lastnosti, je bila dimetil silikonska guma postopoma nadomeščena z metil vinil silikonsko gumo. Druge vrste silikonskih gum, ki se danes proizvajajo in uporabljajo, poleg strukturnih enot dimetilsiloksana vsebujejo tudi bolj ali manj druge bifunkcionalne siloksanske strukturne enote, vendar se metode njihove priprave razlikujejo od tistih pri dimetilsiloksanu. Bistvene razlike v načinu priprave gume ni. Metoda priprave je na splošno hidroliziranje in kondenzacija želenega difunkcionalnega silicijevega monomera pod pogoji, ki so ugodni za tvorbo telesa obroča, in nato dodajanje oktametakrilata v zahtevanem razmerju. bazo ciklotetrasiloksan, nato pa so-reagira pod delovanjem katalizatorja.
Metil vinil silikonska guma
Metil vinil silikonska guma se imenuje vinil silikonska guma.
Ker ta vrsta gume vsebuje majhno količino vinilnih stranskih verig, jo je lažje vulkanizirati kot metil silikonsko gumo, tako da ima več vrst peroksidov za vulkanizacijo in lahko močno zmanjša količino peroksidov. V primerjavi z dimetil silikonsko gumo lahko uporaba silikonske gume, ki vsebuje majhno količino vinila, znatno izboljša odpornost proti stiskanju. Nizko kompresijski komplet odraža njegovo boljšo podporo kot tesnilo pri visokih temperaturah. To je ena od zahtev, ki jih morajo imeti O-obročki in tesnila. Metil vinil silikonska guma ima dobre tehnološke lastnosti in je enostavna za uporabo. Lahko se izdela v debele izdelke, površina-polizdelkov, ki so ekstrudirani in kalandrirani, pa je gladka. To je običajno uporabljena silikonska guma.
Metil fenil vinil silikonska guma
Metil fenil vinil silikonska guma se imenuje fenil silikonska guma. To vrsto gume dobimo z uvedbo difenilsiloksanske povezave ali metilfenilsiloksanske povezave v molekularno verigo vinil silikonske gume.
Glede na vsebnost fenila (fenil: atom silicija) v silikonski gumi jo lahko razdelimo na nizko fenilno, srednje fenilno in visoko fenilno silikonsko gumo. Ko guma kristalizira ali je blizu točke steklanja, ali ko se oba pogoja prekrivata, postane guma trda. Uvedba ustrezne količine obsežnih skupin za uničenje pravilnosti polimerne verige lahko zmanjša temperaturo kristalizacije polimera. Hkrati, ker uvedba obsežnih skupin spremeni medmolekulsko silo polimera, lahko spremeni tudi temperaturo. Nizka fenil silikonska guma (C6H5/Si=611 odstotkov) ima zaradi zgornjih razlogov odlično odpornost na nizke temperature in nima nič opraviti z vrsto uporabljenega fenilnega monomera. Temperatura krhkosti vulkanizata je -120 stopinj, kar je najboljša guma z nizko temperaturno zmogljivostjo. Nizka fenil silikonska guma ima prednosti vinil silikonske gume, stroški pa niso zelo visoki, zato obstaja trend zamenjave vinil silikonske gume. Ko se vsebnost fenila močno poveča, se bo togost molekularne verige povečala, kar bo povzročilo zmanjšanje odpornosti na mraz in elastičnost, vendar se bosta izboljšala odpornost na ablacijo in odpornost na sevanje, vsebnost fenila pa bo dosegla C6H5/Si{{6 }} odstotkov je srednje fenil silikonska guma ima značilnosti odpornosti na ablacijo, visoka fenil silikonska guma (C6H5/Si=3550 odstotkov) ima odlično odpornost na sevanje.
Nitrilna silikonska guma
Fluorosilikonska guma je vrsta silikonske gume s fluoroalkilno skupino, uvedeno v stransko verigo. Običajno uporabljene fluorosilikonske gume so fluorosilikonske gume, ki vsebujejo metilne, trifluoropropilne in vinilne skupine.
Fluorosilikon ima dobro toplotno odpornost ter odlično odpornost na olje in topila, kot so alifatski ogljikovodiki, aromatski ogljikovodiki, klorirani ogljikovodiki, različna kurilna olja na osnovi nafte-, mazalna olja, hidravlična olja in nekatera sintetična olja pri sobni temperaturi. Obstojnost pri visoki temperaturi je boljša, kar je izven dosega čiste silikonske gume. Fluorosilikonska guma ima dobre nizkotemperaturne lastnosti, kar je odlična izboljšava za čisto fluorovo gumo. Temperaturno območje fluorosilikonske gume, ki vsebuje trifluoropropilno skupino za ohranjanje elastičnosti, je na splošno -50 stopinj plus 200 stopinj, njena odpornost na visoke in nizke temperature pa je slabša od odpornosti vinil silikonske gume, pri segrevanju pa bo nastal strupen plin. nad 300 stopinj. Po električnih izolacijskih lastnostih je veliko slabši od vinil silikonske gume. Dodajanje ustrezne količine - hidroksi fluorosilikonskega olja z nizko viskoznostjo v zmes fluorosilikon kavčuka, toplotna obdelava spojine in nato dodajanje majhne količine vinil silikonske gume lahko znatno izboljša učinkovitost procesa, kar je koristno za reševanje težave z lepljivim valjem in resno strukturo shranjevanja. , lahko podaljša učinkovito življenjsko dobo gumene zmesi. Ko se segment verige metilfenilsiloksana vnese v zgoraj omenjeno fluorosilikonsko gumo, bo to prispevalo k izboljšanju odpornosti pri nizkih temperaturah, zmogljivost obdelave pa je dobra.
Nitrilna silikonska guma je vrsta silikonske gume, v kateri je nitrilna alkilna skupina (običajno -nitril etil ali -nitril propil) uvedena v stransko verigo. Uvedba polarnih nitrilnih skupin izboljša odpornost na olje in trajne lastnosti topil silikonske gume, vendar se zmanjša njena toplotna odpornost, električna izolacija in obdelovalnost.
Vrsta in vsebnost nitrilnih alkilnih skupin imata velik vpliv na delovanje nitrilne silikonske gume. Na primer, silikonska guma, ki vsebuje 7,5 odstotkov - nitrilne propilne skupine, ima podobno hladno odpornost kot nizko fenil silikonska guma in nižjo odpornost na olje. Osnovna silikonska guma je boljša. Ko se vsebnost -nitril propilne skupine poveča na 3350 molskih odstotkov, se hladna odpornost znatno zmanjša, odpornost na olje se izboljša, toplotna odpornost pa je 200 stopinj. Če se namesto -nitril propila uporabi -nitril etil, se lahko toplotna odpornost nitrilne silikonske gume dodatno izboljša.
Fenilen in fenilen eter silikonska guma
Fenilen silikonska guma je vrsta silikonske gume, v kateri je fenilenska skupina vnesena v glavno verigo polisiloksana.
Zaradi uvedbe fenilenskih skupin se odpornost silikonske gume na sevanje močno izboljša. Hkrati se zaradi prisotnosti aromatskih obročev poveča togost molekularne verige, zmanjša fleksibilnost, poveča temperatura steklanja, zmanjša se hladna odpornost in zmanjša natezna trdnost. povečala. Fenilen silikonska guma ima odlično odpornost na visoke temperature, odpornost na sevanje, odpornost na visoke temperature do 250300 stopinj in ima dobre dielektrične lastnosti, odpornost na vlago, odpornost proti plesni in odpornost na vodno paro. V surovi gumijasti sestavi fenilen silikonske gume je primerna, če je vsebnost fenilena 60 odstotkov, vsebnost fenila je 30 odstotkov in vsebnost metila je 10 odstotkov (vsebnost vinila je 0,6 odstotka). Ima dobro splošno zmogljivost.
Pomanjkljivost fenilen silikonske gume je, da nizkotemperaturna zmogljivost ni dobra, krhka temperatura pa je -25 stopinj, kar v nekaterih pogledih vpliva na njeno uporabo. Temperatura je -6470 stopinj.
Fenilen eter silikonska guma je polisiloksan s fenilenskimi in fenilenskimi skupinami, vnesenimi v glavno verigo molekule.
Silikonska guma iz fenilen oksida ima dobre mehanske lastnosti
