Silikonska guma se odnosi na gumu čiji se glavni lanac sastoji od naizmjeničnih atoma silicija i kisika, a dvije organske grupe su obično povezane s atomom silicija. Obična silikonska guma se uglavnom sastoji od silikonskih lančanih jedinica koje sadrže metilne grupe i malu količinu vinilnih grupa. Uvođenje fenila može poboljšati otpornost na visoke i niske temperature silikonske gume, a uvođenje trifluoropropil i cijano grupa može poboljšati temperaturnu i otpornost na ulje silikonske gume. Silikonska guma ima dobru otpornost na niske temperature i općenito može raditi na -55 stepeni. Nakon uvođenja fenila može dostići -73 stepena. Otpornost na toplinu silikonske gume je također vrlo izvanredna. Može dugo da radi na 180 stepeni, a može da izdrži nekoliko nedelja ili duže čak i ako je nešto više od 200 stepeni. Trenutačno može izdržati visoke temperature iznad 300 stepeni. Silikonska guma ima dobru propusnost zraka, a brzina prijenosa kisika je najveća među sintetičkim polimerima. Osim toga, silikonska guma ima izvanredna svojstva da je fiziološki inertna i da ne uzrokuje koagulaciju, pa se široko koristi u medicinskom polju.
Silikonska guma se dijeli na tip termalne vulkanizacije (visokotemperaturna vulkanizacija silika gel HTV) i tip vulkanizacije na sobnoj temperaturi (RTV). Među njima, tip vulkanizacije na sobnoj temperaturi dijeli se na tip reakcije polikondenzacije i tip reakcije adicije. Visokotemperaturna silikonska guma se uglavnom koristi za proizvodnju raznih proizvoda od silikonske gume, dok se silikonska guma na sobnoj temperaturi uglavnom koristi kao ljepilo, materijal za zalivanje ili kalup. Tip termičke vulkanizacije ima najveću količinu, a tip termičke vulkanizacije je podijeljen na metil silikonsku gumu (MQ), metil vinil silikonsku gumu (VMQ, najveća količina i marka proizvoda) i metil vinil fenil silikonsku gumu PVMQ (otpornost na niske temperature , otpornost na zračenje). ), a drugi uključuju silikonsku gumu, fluorosilikon gumu itd.
Istorija 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
Proizvođači silikonske gume općenito imaju desetine ili čak stotine vrsta i marki, od kojih je većina klasificirana prema karakteristikama proizvoda i broju upotrebe, a također klasificirana prema metodama vulkanizacije i kemijskoj strukturi. Prema temperaturi vulkanizacije, silikonska guma se može podijeliti na visokotemperaturnu vulkaniziranu silikonsku gumu i vulkaniziranu silikonsku gumu na sobnoj temperaturi. Od oblika pakovanja može se podijeliti na jedno-komponentnu i dvo-komponentnu RTV silikonsku gumu. Prema stepenu polimerizacije, silikonska guma se također može podijeliti na silikonsku gumu za gnječenje i tečnu silikonsku gumu
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 sirove gume i priprema
Glavne vrste sirove gume su metil silikonska guma, metil vinil silikonska guma, metil fenil vinil silikonska guma i fluorosilikon guma, kao što je prikazano na slici. Osim toga, fenilenska grupa se također može uvesti u glavni lanac. Najveća količina je metil vinil silikonska sirova guma. Zbog uvođenja vinil grupa, koje su aktivne grupe za unakrsno-povezivanje, efikasnost unakrsnog-povezivanja peroksidnog unakrsnog-vezivanja sirove silikonske gume je znatno poboljšana. Gotovo sve komercijalne silikonske gume sadrže određenu količinu 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
Obrada i 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
bazno ljepilo
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
Jedno-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
Dvo-komponentna 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
Primjena RTV silikonske gume
(1) Građevinarstvo. Koristi se za lijepljenje staklenih i metalnih zavjesa, ugradnju krovova, zaptivanje vrata i prozora, lijepljenje i brtvljenje raznih bazena i crijepa.
(2) Elektronska industrija. Materijal za kapsuliranje i zalivanje električnih i elektronskih komponenti, otporan na vlagu, udarce i udarce, temperaturne udare i hemikalije.
(3) Kalup. Odlična simulacija i dobra svojstva oslobađanja silikonske gume čine je širokom primjenom u industriji mekih kalupa.
(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 tečna 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 sorti
Postoji mnogo načina za klasifikaciju silikonske gume, obično sušenjem
Prvi oblik je podijeljen na čvrstu silikonsku gumu i tečnu silikonsku gumu; prema temperaturi vulkanizacije, može se podijeliti na vulkaniziranu silikonsku gumu na sobnoj temperaturi i vulkaniziranu silikonsku gumu visoke temperature; prema različitim korištenim monomerima, može se podijeliti na metil vinil silikonsku gumu, metil fenil vinil baznu silikonsku gumu, fluorosilikon, nitril silikonsku gumu, itd.; prema različitim svojstvima i namjeni, može se podijeliti na opći tip, ultra-tip otpornosti na niske temperature, tip otpornosti na ultra visoke temperature, tip visoke čvrstoće, tip otpornosti na ulje, medicinski tip i tako dalje. Slijedi kratak uvod u najčešće korištenu silikonsku gumu:
Dimetil silikonska guma
Dimetil silikonska guma se naziva metil silikonska guma:
Priprema linearne dimetil polisiloksanske gume visoke molekularne težine zahtijeva sirovine visoke -čistoće. Kako bi se osigurala čistoća sirovina, industrija obično prva pročišćava dimetil dimetil polisiloksan sa sadržajem većim od 99,5 posto. Hlorosilan u etanolu-vodnom mediju, in
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hidroliza i kondenzacija se provode pod katalizom kiseline, a bifunkcionalni siloksan tetramer, odnosno oktametilciklotetrasiloksan, se odvaja, a zatim se formira tetraciklično tijelo pod djelovanjem katalizatora kako bi se formirao visokomolekularni linearni dimetilpolisiloksan. Siloksan.
Dimetil silikonska guma je bezbojni i prozirni elastomer, koji se obično vulkanizira organskim peroksidima visoke aktivnosti. Vulkanizirana gumena konzerva
Kada se koristi u rasponu od -60 plus 250 stepeni, vulkanizacijska aktivnost dimetil silikonske gume je niska, a trajna deformacija visokotemperaturne kompresije je velika, tako da nije pogodna za debele proizvode. Budući da metil vinil silikonska guma koja sadrži malu količinu vinila ima bolja svojstva, dimetil silikonska guma je postepeno zamijenjena metil vinil silikonskom gumom. Druge vrste silikonskih guma koje se danas proizvode i koriste, osim što sadrže dimetilsiloksanske strukturne jedinice, sadrže i manje-više druge bifunkcionalne siloksanske strukturne jedinice, ali se metode njihove pripreme razlikuju od onih za dimetilsiloksan. Nema suštinske razlike u načinu pripreme gume. Metoda pripreme je općenito da se hidrolizira i kondenzira željeni difunkcionalni silicijum monomer pod uslovima koji pogoduju formiranju prstenastog tijela, a zatim se doda oktametakrilat u potrebnom omjeru. bazi ciklotetrasiloksana, a zatim ko-reaguje pod dejstvom katalizatora.
Metil vinil silikonska guma
Metil vinil silikonska guma se naziva vinil silikonska guma.
Budući da ova vrsta gume sadrži malu količinu vinilnih bočnih lanaca, lakše se vulkanizira od metil silikonske gume, tako da ima više vrsta peroksida za vulkanizaciju i može značajno smanjiti količinu peroksida. U poređenju sa dimetil silikonskom gumom, upotreba silikonske gume koja sadrži malu količinu vinila može značajno poboljšati otpornost na kompresiju. Set niske kompresije odražava njegovu bolju podršku kao zaptivač na visokim temperaturama. To je jedan od zahtjeva koje O-prstenovi i zaptivke moraju imati. Metil vinil silikonska guma ima dobre tehnološke performanse i laka je za rukovanje. Od njega se mogu praviti debeli proizvodi, a površina poluproizvoda-koji se ekstrudiraju i kalandriraju je glatka. To je uobičajena silikonska guma.
Metil fenil vinil silikonska guma
Metil fenil vinil silikonska guma se naziva fenil silikonska guma. Ova vrsta gume se dobija uvođenjem difenilsiloksanske veze ili metilfenilsiloksanske veze u molekularni lanac vinil silikonske gume.
Prema sadržaju fenila (fenil: atom silicija) u silikonskoj gumi, može se podijeliti na nisko fenilnu, srednje fenilnu i visoko fenilnu silikonsku gumu. Kada guma kristalizira ili je blizu tačke prelaska stakla, ili kada se dva uslova preklapaju, guma postaje kruta. Uvođenje odgovarajuće količine glomaznih grupa za uništavanje pravilnosti polimernog lanca može smanjiti temperaturu kristalizacije polimera. U isto vrijeme, budući da uvođenje glomaznih grupa mijenja intermolekularnu silu polimera, može promijeniti i temperaturu. Niska fenil silikonska guma (C6H5/Si=611 posto) ima odličnu otpornost na niske temperature zbog gore navedenih razloga i nema nikakve veze sa vrstom fenil monomera koji se koristi. Temperatura krtosti vulkanizeta je -120 stepeni, što je najbolja guma sa niskim temperaturnim performansama. Niska fenil silikonska guma ima prednosti vinil silikonske gume, a cijena nije jako visoka, tako da postoji trend zamjene vinil silikonske gume. Kada se sadržaj fenila značajno poveća, rigidnost molekularnog lanca će se povećati, što će rezultirati smanjenjem otpornosti na hladnoću i elastičnosti, ali će se poboljšati otpornost na ablaciju i otpornost na zračenje, a sadržaj fenila će dostići C6H5/Si{{6 }} posto je srednje fenil silikonska guma ima karakteristike otpornosti na ablaciju, visoka fenil silikonska guma (C6H5/Si=3550 posto) ima odličnu otpornost na zračenje.
Nitrilna silikonska guma
Fluorosilikonska guma je vrsta silikonske gume sa fluoroalkil grupom uvedenom u bočni lanac. Obično korištene fluorosilikonske gume su fluorosilikonske gume koje sadrže metil, trifluoropropil i vinil grupe.
Fluorosilikon ima dobru otpornost na toplinu i odličnu otpornost na ulja i rastvarače, kao što su alifatski ugljovodonici, aromatični ugljovodonici, hlorisani ugljovodonici, razna ulja na bazi nafte-, ulja za podmazivanje, hidraulička ulja i neka sintetička ulja na sobnoj temperaturi. Stabilnost na visokim temperaturama je bolja, što je izvan dosega čiste silikonske gume. Fluorosilikonska guma ima dobre performanse na niskim temperaturama, što je veliko poboljšanje za čistu fluorovu gumu. Temperaturni opseg fluorosilikonske gume koja sadrži trifluoropropilnu grupu za održavanje elastičnosti je uglavnom -50 stepeni plus 200 stepeni, a njena otpornost na visoke i niske temperature je lošija od one vinil silikonske gume, a otrovni gas će se generisati kada se zagreje do iznad 300 stepeni. Mnogo je lošiji od vinil silikonske gume u pogledu električnih izolacijskih svojstava. Dodavanje odgovarajuće količine hidroksi fluorosilikonskog ulja niskog viskoziteta u smjesu fluorosilikon gume, toplinska obrada smjese, a zatim dodavanje male količine vinil silikonske gume može značajno poboljšati performanse procesa, što je korisno za rješavanje problema problemi ljepljivog valjka i ozbiljne strukture skladištenja. , može produžiti efektivni vijek trajanja gumene smjese. Kada se segment lanca metilfenilsiloksana uvede u gore spomenutu fluorosilikon gumu, to će doprinijeti poboljšanju otpornosti na niske temperature, a performanse obrade su dobre.
Nitrilna silikonska guma je vrsta silikonske gume u kojoj je nitril alkil grupa (obično -nitril etil ili -nitril propil) uvedena u bočni lanac. Uvođenje polarnih nitrilnih grupa poboljšava otpornost na ulje i trajna svojstva otapala silikonske gume, ali se smanjuje njena otpornost na toplinu, električna izolacija i obradivost.
Vrsta i sadržaj nitril alkil grupa imaju veliki uticaj na performanse nitril silikonske gume. Na primjer, silikonska guma koja sadrži 7,5 posto - nitril propil grupe ima sličnu otpornost na hladnoću kao niska fenil silikonska guma i nižu otpornost na ulje. Osnovna silikonska guma je bolja. Kada se sadržaj -nitril propil grupe poveća na 3350 molarnih posto, otpornost na hladnoću se značajno smanjuje, otpornost na ulje se poboljšava, a otpornost na toplinu iznosi 200 stepeni. Ako se -nitril etil koristi umjesto -nitril propila, otpornost nitril silikonske gume na toplinu može se dodatno poboljšati.
Fenilen i fenilen eter silikonska guma
Fenilen silikonska guma je vrsta silikonske gume u kojoj je fenilen grupa uvedena u glavni lanac polisiloksana.
Zbog uvođenja fenilenskih grupa, otpornost silikonske gume na zračenje je znatno poboljšana. Istovremeno, zbog prisustva aromatičnih prstenova, povećava se krutost molekularnog lanca, smanjuje se fleksibilnost, povećava se temperatura staklastog prijelaza, smanjuje se otpornost na hladnoću i smanjuje vlačna čvrstoća. povećana. Fenilen silikonska guma ima odličnu otpornost na visoke temperature, otpornost na zračenje, otpornost na visoke temperature do 250300 stepeni, i ima dobra dielektrična svojstva, otpornost na vlagu, otpornost na plijesan i otpornost na vodenu paru. U sastavu sirove gume fenilen silikonske gume, pogodan je kada je sadržaj fenilena 60 posto, sadržaj fenila je 30 posto, a sadržaj metila je 10 posto (sadržaj vinila je 0,6 posto). Ima dobre ukupne performanse.
Nedostatak fenilen silikonske gume je to što performanse na niskim temperaturama nisu dobre, a temperatura lomljivosti je -25 stepeni, što u nekim aspektima utiče na njenu primenu. Temperatura je -6470 stepeni.
Fenilen eter silikonska guma je polisiloksan sa fenilenskim i fenilenskim grupama uvedenim u glavni lanac molekula.
Fenilen oksid silikonska guma ima dobra mehanička svojstva
