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发布时间:2014-11-13
硅橡胶,分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 硅橡胶具有良好的耐极端温度下,能正常工作在-100至300℃。某些性能如伸长率,抗蠕变,环状弯曲,撕裂强度,压缩变定,介电强度(高电压)时,热导率,防火性。热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但非常适用于许多特定的场合。值得一提的是, 在生物医学工程中,高分子材料具有十分重要的作用,而硅橡胶则是医用高分子材料中特别重要的一类,它具有优异的生理惰性,无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好,能经受苛刻的消毒条件。根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件,可用做医疗器械、人工脏器等。现今国内外都有专门的医用级硅橡胶。3硅橡胶主要品种概述硅橡胶分类的方法很多,通常按固化前的形态分为固体硅橡胶和液体硅橡胶;按硫化温度分为室温硫化硅橡胶,高温硫化硅橡胶;按所用单体的不同,可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅,腈硅橡胶等;按性能和用途的不同又可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。 下面对常用的硅橡胶作简要介绍: 固体硅橡胶是硫化前为固体形态的硅橡胶,因其加工前都需混炼,所以也称混炼硅橡胶。这种硅橡胶是由硅橡胶生胶加到双辊炼胶机上或密闭捏合机中逐渐加入白碳黑,硅油等及其它助剂反复炼制而成的合成橡胶。这种硅橡胶具有优异的热稳定性、耐高低温性,能在-60℃~+250℃状态下长期工作、抗臭氧、耐候以及良好的电性能、抗电晕、电弧、电火花极强,具有化学稳定性、耐气候老化、耐辐射,具有生理惰性、透气性好。广泛用于航空、电缆、电子、电器、化工、仪表、水泥、汽车、建筑、食品加工、医疗器械等行业,用于模压、挤压等机械深加工使用。液体硅橡胶液体硅橡胶依其包装形态可分为单组分液体硅胶和双组份液体硅胶,依其交联机理则可分为缩合型液态硅胶及加成型液态硅胶两种。 缩合型液态硅橡胶少数加成型液态硅橡胶可在室温下硫化成弹性体,故又称室温硫化硅橡胶(简称RTV胶)。结合包装形态和交联机理液体硅胶可如下分类:一、单组份液体硅胶:1、缩合型液体硅胶-RTV:(1)脱醋酸型RTV(2)脱醇型RTV(3)脱酮肟型RTV(4)脱酰胺型RTV(5)脱胺型RTV(6)脱丙酮型RTV2、加成型液体硅胶-LTV二、双组份液体硅胶:1 、缩合型液体硅胶-RTV:(1)脱醇型RTV(2)脱氢型RTV(3)脱胺型RTV(4)脱羟胺型RTV2、加成型液体硅胶(RTV、LTV)液体硅橡胶也可根据分子结构中所含官能团(即交联点)位置划分。把带有官能团的液体橡胶分成两大类:一类是官能团处于分子结构两端的称之为遥爪型液体橡胶;另一类是活性官能团在主链中呈无规分布,即所谓在分子结构内带官能团者,称为非遥爪型液体橡胶。当然,也有既带中间官能团又带有端基官团的,目前重点是对遥爪型液体橡胶进行研究。对于液体橡胶,应根据其所含的活性官能基来选择带有适当官能团的链增长剂或交联剂。液体硅橡胶可用于涂敷、浸渍及灌注。例如粘度为0.07~50帕·秒/25℃的羟基封端聚二甲基硅氧烷,用甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷为链增长剂,用有机过氧化物,如过氧化二苯甲酰、25—二甲基地5—二叔丁基过氧己烷为硫化剂,此种胶料流动性好、粘度低,在其硫化过程中同时发生链子增长反应,故可获得高分子量的弹性体,具有良好的物理机械性能。链增长剂甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷,可由吡咯烷酮与甲基乙烯基二氯硅烷在三乙胺存在下反应而得,产物容易水解,故需存放在干燥密闭的容器中,这种化合物的吡咯烷酮基在室温下可与聚二甲基硅氧烷内的端羟基缓慢反应,其反应速度随温度升高而加快。从理论上讲,此反应可连续进行,直至获得无限大的分子量。甲基乙烯基吡咯烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点,能促使聚二甲基硅氧烷交联,生成高分子量的弹性体。由于吡咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢,故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期,在1小时内胶料的粘度基本不变,但仍保持良好的流动性,可注入微小的孔隙中。混合后的胶料在150℃下加热10分钟即可硫化成弹性体。 硅橡胶特点及其应用有机硅橡胶是由线性聚硅氧烷混入补强填料,在加热加压条件下硫化生成的特殊合成弹性体。它完美地平衡了机械性质和化学性质,因而能满足今天许多苛刻的应用场合要求。硅橡胶在下面的领域表现卓越:耐高低温稳定性惰性(无味无臭)透明,易于上色硬度范围宽,10-80邵尔硬度耐化学品良好的密封性能电气性质耐压缩变形除了上述卓越性能,和常规有机弹性体相比,硅橡胶还特别容易加工制造。硅橡胶容易流动,因而可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出。容易加工也就意味着生产效率高。硅橡胶可以以下面的形式提供:混炼胶 : 这种即用型材料可以根据您的加工设备和最终用途进行上色和催化。基础料: 这类有机硅聚合物同样含有补强填料。橡胶基础料可以进一步和颜料和添加剂混炼,形成混炼胶,满足您的色彩和其他制造要求。液体硅橡胶(LSR): 这种双组分液体橡胶体系可以通过泵输入适当的注射成型设备,然后热固化成模压橡胶部件。 氟硅橡胶混炼胶和基础料: 氟硅橡胶保持了有机硅的许多关键性质,此外,它还具有优越的耐化学品、燃料及耐油性。硅胶管是含有硅氧键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。硅橡胶比塑料耐冷耐热,在零下70摄氏度到零上250摄氏度之间特性保持不变。硅橡胶应用领域十分广泛,可以制作很多模型制品及工业配套产品,如各种医疗级硅胶管、奶瓶吸管、硅胶条、奶嘴、硅胶餐具、O型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减震器及膜片、药瓶塞等。由于硅橡胶具有无毒、与其他材料无黏着能力、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,如医疗器械、饮水设备、运动器材、电子、电器、灯饰、音响、玩具、安防监控、汽车、工业机械设备等。此外,硅胶制品厂硅橡胶还可作为各种电子管或电气元件的涂层、密封,具有防潮、避尘、防震等效果。 近30年来,世界硅橡胶产品的年增长率保持在8%~15%,远远超过一般国家的国民经济增长率。硅橡胶在我国的应用已很广泛,数量和品种持续增长,应用领域不断拓宽,我国已成为硅橡胶产品极具潜力的市场。 配合硅橡胶按硫化机理可分为三大类:有机过氧化物引发的自由基交联型、缩聚反应型、加成反应型。配合剂主要包括:补强剂、硫化剂及某些特殊的助剂,一般需要5 ~6个组分即可组成实用配方。配方设计注意点:1.硅橡胶是饱和度高的生胶,通常不用硫磺硫化,采用热硫化,热硫化采用有机过氧化物做硫化剂,因此,生胶中不得含有能与过氧化物分解产物发生作用的活性物质(如槽法炭黑、某些有机促进剂和防老剂等),否则会影响硫化。2.硅胶制品一般在高温下使用,其配合剂应在高温下保持稳定,为此通常选用无机氧化物做补强剂。3.硅橡胶在微量的酸碱等极性化学试剂的作用下易引起硅氧烷的裂解和重排,导致硅橡胶耐热性降低。所以选用配合剂时必须考虑它的酸碱性,同时还应考虑过氧化物裂解产物的酸碱性,以免影响硫化胶的性能。(硅橡胶为非极性橡胶)6生胶的选择生胶的选择:依据产品的性能和使用条件选择具有不同特性的生胶。乙烯基硅橡胶:制品要求使用温度在-70 ~250 ℃范围内,都可采用乙烯基硅橡胶。低苯硅橡胶:制品要求使用温度很高时-90 ~300 ℃范围内,可采用低苯硅橡胶。氟硅胶:制品要求耐高低温又耐燃油和溶剂时,采用氟硅胶7硅胶布硅胶布是以耐高温高强型玻璃纤维布为基材,由硅橡胶经特殊工艺复合而成。是一种高性能,多用途的复合材料。已被广泛应用于航天、化工、石油、大型发电设备、机械、冶金、电气绝缘、建筑等领域。硅橡胶玻纤布主要性能、特点:1、优良的耐高温、低温性能,适合工作环境温度范围为-70℃~280℃;保温性能好。2、强度高;既柔软又有韧性,可剪裁加工。3、耐化学腐蚀性能好;抗油、防水[可擦洗]。4、耐热老化与耐气候老化,以及耐臭氧、氧、光等。5、具有高绝缘性能,介电常数3~3.2,击穿电压20~50kv/mm。8硅橡胶杂件简介硅橡胶杂件定义硅橡胶杂件其实指的是不同种类不同硅橡胶制品的统称,我们业内称之为硅橡胶杂件,它包括硅橡胶耳塞、硅橡胶脚垫、硅橡胶餐具、硅橡胶密封圈、硅橡胶按键、硅橡胶O型圈、硅橡胶表带,硅橡胶手环等等各类产品,在我们的日常生活、工业制造、医学中都广泛的使用。制造要求采用氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、天然-氯丁-丁苯并用橡胶、橡塑并用胶料等耐老化性能优良的胶料制造。9硅橡胶的用量据中国汽车工业协会统计,2012年,汽车产销分别达到1927.18万辆和1930.64万辆,同比分别增长4.63%和4.33%,汽车工业硅橡胶的用量约达2.0万t。 根据观研天下的最新研究,增加有机硅材料在汽车零部件方面的用量,可以大幅度提高汽车的安全性能,因此,汽车产量和单车用量水平的提高都将推动汽车工业对硅橡胶需求的增加。国家鼓励自主品牌的汽车发展,关键汽车零部件实现自主化,《2012年度党政机关公务用车选用车型目录(征求意见稿)》为自主品牌扩大在政府采购的市场份额,为改变目前国内政府采购以合资品牌产品为主的局面提供了保障。促进自主品牌发展,国产汽车业的繁荣将为汽车胶的应用提供有力保障。预测未来3年,我国室温硫化硅橡胶在汽车行业将以年均20%,预计2013年的需求量为2.4万t。根据以上分析,预计2013年国内硅橡胶的用量将达到60万t。此外,硅橡胶是最重要的非石油基合成橡胶,约占非石油基合成橡胶消费量的98%。 硅橡胶是高性能特种橡胶,10年前硅橡胶的价格是大宗石油基合成橡胶即丁苯橡胶和顺丁橡胶的数倍,因此用途长期局限于其它胶种难以替代的高性能密封胶或密封件等领域。但因为石油价格的大幅上涨,同时我国在硅橡胶的关键原料有机硅单体的生产技术方面取得突破,有机硅单体的生产技术在2005年前被几家跨国公司垄断,但目前我国已发展成为全球有机硅单体第1大国,这2个方面原因使硅橡胶的价格从2011年起开始低于石油基合成橡胶,目前仅约为大宗石油基橡胶的80%~90%,成为最廉价的合成橡胶,并开始大规模替代石油基合成橡胶。这将极大拓展有机硅产业的市场空间,同时将带动硅油、硅烷偶联剂和硅树脂等其他有机硅产品的消费。10硅橡胶的发展近年来,硅橡胶产业取得了令人瞩目的成绩。随着消费量的跨越式增长,硅橡胶产业已经开始由高性能特种橡胶转变为大众合成橡胶,成为用量最大的橡胶品种之一。据悉,从橡胶消费的胶种情况看,天然橡胶占41.8%,丁苯橡胶和顺丁橡胶合计占28.4%,而硅橡胶通常仅用于建筑密封胶、导电按键等少数非轮胎领域,仅占橡胶消费总量的6.4%。因此,随着硅橡胶在部分非轮胎的细分领域取代其它胶种,其消费量必将成倍增长,市场空间会进一步打开。对此,业内人士也认同以上观点。 据预计,到2015年,硅橡胶将占国内橡胶消费总量的10%~15%,即硅橡胶消费量有望达到100万~150万吨,而到2020年,硅橡胶占橡胶消费总量的比例有望达到20%~33%,即硅橡胶消费量有望达到300万~500万吨。换而言之,硅橡胶产业的发展潜力和远期发展都非常诱人,其高速发展也必将对上下游产业产生极为深远的影响。事实上,硅橡胶产业的上下游产业联动效应已开始逐步显现。有专家指出,硅橡胶产业发展的最大亮点是可以大幅提高橡胶的国内自给率。据统计,如果到2020年硅橡胶占我国橡胶消费量的比例由目前的6.5%提高到33%,那么我国橡胶的整体国内自给率可由目前的大约50%提高到80%以上,从而大大缓解橡胶供应紧张状况,降低橡胶加工行业的生产成本。由此可见,硅橡胶产业的发展不仅仅是单个产业的单一发展,而是牵涉到多个行业的共同发展,对于增强橡胶加工行业的盈利能力和提高橡胶制品的质量水平都具有深远的意义。 |