Getah silikon merujuk kepada getah yang rantai utamanya terdiri daripada atom silikon dan oksigen berselang-seli, dan dua kumpulan organik biasanya disambungkan kepada atom silikon. Getah silikon biasa terutamanya terdiri daripada unit rantai silikon yang mengandungi kumpulan metil dan sejumlah kecil kumpulan vinil. Pengenalan fenil boleh meningkatkan rintangan suhu tinggi dan rendah getah silikon, dan pengenalan kumpulan trifluoropropil dan cyano boleh meningkatkan suhu dan rintangan minyak getah silikon. Getah silikon mempunyai rintangan suhu rendah yang baik dan secara amnya masih boleh berfungsi pada -55 darjah. Selepas pengenalan fenil, ia boleh mencapai -73 darjah. Rintangan haba getah silikon juga sangat cemerlang. Ia boleh bekerja untuk masa yang lama pada 180 darjah, dan boleh bertahan beberapa minggu atau lebih lama walaupun ia lebih tinggi sedikit daripada 200 darjah. Ia boleh menahan suhu tinggi melebihi 300 darjah serta-merta. Getah silikon mempunyai kebolehtelapan udara yang baik dan kadar penghantaran oksigen adalah yang tertinggi di kalangan polimer sintetik. Di samping itu, getah silikon mempunyai sifat yang luar biasa iaitu lengai secara fisiologi dan tidak menyebabkan pembekuan, jadi ia digunakan secara meluas dalam bidang perubatan.
Getah silikon dibahagikan kepada jenis pemvulkanan terma (HTV gel silika pemvulkanan suhu tinggi) dan jenis pemvulkanan suhu bilik (RTV). Antaranya, jenis pemvulkanan suhu bilik dibahagikan kepada jenis tindak balas polikondensasi dan jenis tindak balas penambahan. Getah silikon suhu tinggi digunakan terutamanya untuk mengeluarkan pelbagai produk getah silikon, manakala getah silikon suhu bilik digunakan terutamanya sebagai pelekat, bahan pasu atau acuan. Jenis pemvulkanan haba mempunyai jumlah terbesar, dan jenis pemvulkanan terma dibahagikan kepada getah silikon metil (MQ), getah silikon metil vinil (VMQ, jumlah terbesar dan jenama produk), dan getah silikon metil vinil fenil PVMQ (rintangan suhu rendah , rintangan sinaran). ), dan lain-lain termasuk getah silikon, getah fluorosilikon, dsb.
Sejarah perkembangan:
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
Pengeluar getah silikon umumnya mempunyai berpuluh-puluh atau bahkan ratusan jenis dan jenama, kebanyakannya dikelaskan mengikut ciri produk dan nombor penggunaan, dan juga dikelaskan mengikut kaedah pemvulkanan dan struktur kimia. Mengikut suhu pemvulkanan, getah silikon boleh dibahagikan kepada getah silikon tervulkan suhu tinggi dan getah silikon tervulkan suhu bilik. Daripada bentuk pembungkusan, ia boleh dibahagikan kepada satu-komponen dan dua-komponen getah silikon RTV. Mengikut tahap pempolimeran, getah silikon juga boleh dibahagikan kepada getah silikon menguli dan getah silikon cecair
Getah silikon tervulkan suhu tinggi
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
Jenis dan penyediaan getah mentah
Jenis utama getah mentah ialah getah silikon metil, getah silikon metil vinil, getah silikon metil fenil vinil dan getah fluorosilikon, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Di samping itu, kumpulan fenilena juga boleh diperkenalkan pada rantai utama. Jumlah terbesar ialah getah mentah silikon metil vinil. Disebabkan pengenalan kumpulan vinil, yang merupakan kumpulan aktif untuk-pautan silang,-kecekapan pemaut silang-penyambungan silang peroksida getah silikon mentah dipertingkatkan dengan baik. Hampir semua getah silikon komersial mengandungi sejumlah vinil.
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
Memproses dan membentuk
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
Prestasi utama
(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 getah silikon RTV
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
gam asas
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
Satu-komponen getah silikon RTV
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
Dua-komponen getah silikon RTV
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
Penggunaan Getah Silikon RTV
(1) Industri pembinaan. Ia digunakan untuk pengikatan dinding tirai kaca dan logam, pembenaman bumbung, pengedap pintu dan tingkap, ikatan dan pengedap pelbagai kolam dan jubin.
(2) Industri elektronik. Enkapsulasi dan bahan pasu untuk komponen elektrik dan elektronik, tahan lembapan, kejutan dan hentaman, kejutan suhu dan bahan kimia.
(3) Acuan. Simulasi yang sangat baik dan sifat pelepasan yang baik bagi getah silikon menjadikannya digunakan secara meluas dalam industri acuan lembut.
(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 Getah silikon cecair jenis tambahan
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 jenis utama
Terdapat banyak cara untuk mengklasifikasikan getah silikon, biasanya dengan pengawetan
Bentuk bekas dibahagikan kepada getah silikon pepejal dan getah silikon cecair; mengikut suhu pemvulkanan, ia boleh dibahagikan kepada getah silikon tervulkan suhu bilik dan getah silikon tervulkan suhu tinggi; mengikut monomer berbeza yang digunakan, ia boleh dibahagikan kepada getah silikon metil vinil, getah silikon asas metil fenil vinil, fluorosilikon, getah silikon nitril, dan lain-lain; mengikut sifat dan kegunaan yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada jenis umum, ultra-jenis rintangan suhu rendah, jenis rintangan suhu ultra tinggi, jenis kekuatan tinggi, jenis rintangan minyak, jenis perubatan dan sebagainya. Berikut adalah pengenalan ringkas kepada getah silikon yang biasa digunakan:
Getah Silikon Dimetil
Getah silikon dimetil dirujuk sebagai getah silikon metil:
Penyediaan getah dimetil polysiloxane linear berat molekul tinggi memerlukan-bahan mentah ketulenan tinggi. Untuk memastikan ketulenan bahan mentah, industri biasanya mula-mula membersihkan dimetil dimetil polisiloksana dengan kandungan lebih daripada 99.5 peratus. Klorosilan dalam etanol-media air, dalam
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hidrolisis dan pemeluwapan dijalankan di bawah pemangkinan asid, dan tetramer siloxane dwifungsi, iaitu octamethylcyclotetrasiloxane, dipisahkan, dan kemudian badan tetracyclic terbentuk di bawah tindakan pemangkin untuk membentuk dimethylpolysiloxane linear molekul tinggi. Siloksan.
Getah silikon dimetil ialah elastomer tidak berwarna dan telus, yang biasanya tervulkan dengan peroksida organik dengan aktiviti tinggi. Tin getah tervulkan
Apabila digunakan dalam julat -60 tambah 250 darjah, aktiviti pemvulkanan getah silikon dimetil adalah rendah, dan ubah bentuk kekal pemampatan suhu tinggi adalah besar, jadi ia tidak sesuai untuk produk tebal. Oleh kerana getah silikon metil vinil yang mengandungi sejumlah kecil vinil mempunyai sifat yang lebih baik, getah silikon dimetil telah digantikan secara beransur-ansur oleh getah silikon metil vinil. Jenis getah silikon lain yang dihasilkan dan digunakan hari ini, selain mengandungi unit struktur dimetilsiloksana, juga mengandungi lebih kurang unit struktur siloksan dwifungsi lain, tetapi kaedah penyediaannya berbeza daripada dimetilsiloksana. Tiada perbezaan penting dalam kaedah penyediaan getah. Kaedah penyediaan secara amnya adalah untuk menghidrolisis dan memekatkan monomer silikon tidak berfungsi yang dikehendaki di bawah keadaan yang kondusif untuk pembentukan badan cincin, dan kemudian menambah oktametakrilat dalam perkadaran yang diperlukan. asas cyclotetrasiloxane, dan kemudian bertindak balas bersama di bawah tindakan pemangkin.
Getah Silikon Metil Vinil
Getah silikon vinil metil dirujuk sebagai getah silikon vinil.
Kerana getah jenis ini mengandungi sejumlah kecil rantai sisi vinil, lebih mudah untuk memvulkan daripada getah silikon metil, supaya ia mempunyai lebih banyak jenis peroksida untuk pemvulkanan dan dapat mengurangkan jumlah peroksida dengan banyak. Berbanding dengan getah silikon dimetil, penggunaan getah silikon yang mengandungi sejumlah kecil vinil boleh meningkatkan ketahanan terhadap set mampatan dengan ketara. Set mampatan rendah mencerminkan sokongannya yang lebih baik sebagai pengedap pada suhu tinggi. Ia adalah salah satu keperluan yang mesti ada pada cincin O-dan gasket. Getah silikon vinil metil mempunyai prestasi teknologi yang baik dan mudah dikendalikan. Ia boleh dijadikan produk tebal dan permukaan produk separa siap-yang tersemperit dan dikalendarkan adalah licin. Ia adalah getah silikon yang biasa digunakan.
Getah silikon vinil metil fenil
Getah silikon vinil metil fenil dirujuk sebagai getah silikon fenil. Getah jenis ini diperoleh dengan memperkenalkan pautan difenilsiloksana atau pautan metilfenilsiloksana dalam rantai molekul getah silikon vinil.
Mengikut kandungan fenil (fenil: atom silikon) dalam getah silikon, ia boleh dibahagikan kepada fenil rendah, fenil sederhana dan getah silikon fenil tinggi. Apabila getah mengkristal atau hampir dengan titik peralihan kaca, atau apabila dua keadaan bertindih, getah menjadi kaku. Memperkenalkan jumlah kumpulan besar yang sesuai untuk memusnahkan keteraturan rantai polimer boleh mengurangkan suhu penghabluran polimer. Pada masa yang sama, kerana pengenalan kumpulan besar mengubah daya antara molekul polimer, ia juga boleh mengubah suhu. Getah silikon fenil rendah (C6H5/Si=611 peratus ) mempunyai rintangan suhu rendah yang sangat baik disebabkan oleh sebab di atas, dan tiada kaitan dengan jenis monomer fenil yang digunakan. Suhu kerapuhan vulcanizate ialah -120 darjah, yang merupakan getah terbaik dengan prestasi suhu rendah. Getah silikon fenil rendah mempunyai kelebihan getah silikon vinil, dan kosnya tidak terlalu tinggi, jadi terdapat trend untuk menggantikan getah silikon vinil. Apabila kandungan fenil meningkat dengan banyak, ketegaran rantai molekul akan meningkat, mengakibatkan pengurangan rintangan sejuk dan keanjalan, tetapi rintangan ablasi dan rintangan sinaran akan bertambah baik, dan kandungan fenil akan mencapai C6H5/Si{{6 }} peratus ialah getah silikon fenil sederhana mempunyai ciri-ciri rintangan ablasi, getah silikon fenil tinggi (C6H5/Si=3550 peratus ) mempunyai rintangan sinaran yang sangat baik.
Getah Silikon Nitril
Getah fluorosilicone ialah sejenis getah silikon dengan kumpulan fluoroalkil dimasukkan ke dalam rantai sisi. Getah fluorosilikon yang biasa digunakan ialah getah fluorosilikon yang mengandungi kumpulan metil, trifluoropropil dan vinil.
Fluorosilicone mempunyai rintangan haba yang baik dan rintangan minyak dan pelarut yang sangat baik, seperti hidrokarbon alifatik, hidrokarbon aromatik, hidrokarbon berklorin, pelbagai-minyak bahan api berasaskan petroleum, minyak pelincir, minyak hidraulik dan beberapa minyak sintetik pada suhu bilik. Kestabilan pada suhu tinggi adalah lebih baik, iaitu di luar jangkauan getah silikon tulen. Getah fluorosilicone mempunyai prestasi suhu rendah yang baik, yang merupakan peningkatan yang hebat untuk fluororubber tulen. Julat suhu getah fluorosilikon yang mengandungi kumpulan trifluoropropil untuk mengekalkan keanjalan biasanya -50 darjah ditambah 200 darjah, dan rintangan suhu tinggi dan rendahnya lebih teruk daripada getah silikon vinil, dan gas toksik akan dihasilkan apabila dipanaskan hingga melebihi 300 darjah. Ia jauh lebih teruk daripada getah silikon vinil dari segi sifat penebat elektrik. Menambah amaun-minyak fluorosilikon hidroksi kelikatan rendah yang sesuai kepada sebatian getah fluorosilikon, rawatan haba sebatian, dan kemudian menambah sejumlah kecil getah silikon vinil boleh meningkatkan prestasi proses dengan ketara, yang bermanfaat untuk menyelesaikan masalah masalah penggelek melekit dan struktur penyimpanan yang serius. , boleh memanjangkan hayat perkhidmatan berkesan sebatian getah. Apabila segmen rantaian metilfenilsiloksan diperkenalkan ke dalam getah fluorosilikon yang disebutkan di atas, ia akan menyumbang kepada peningkatan rintangan suhu rendah, dan prestasi pemprosesan adalah baik.
Getah silikon nitril ialah sejenis getah silikon di mana kumpulan alkil nitril (biasanya -etil nitril atau -propil nitril) dimasukkan ke dalam rantai sisi. Pengenalan kumpulan nitril polar meningkatkan rintangan minyak dan sifat pelarut tahan lama getah silikon, tetapi rintangan haba, penebat elektrik dan kebolehprosesannya dikurangkan.
Jenis dan kandungan kumpulan alkil nitril mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi getah silikon nitril. Contohnya, getah silikon yang mengandungi 7.5 peratus -kumpulan propil nitril mempunyai rintangan sejuk yang serupa dengan getah silikon fenil rendah dan rintangan minyak yang lebih rendah. Getah silikon asas adalah lebih baik. Apabila kandungan -kumpulan propil nitril meningkat kepada 3350 peratus molar, rintangan sejuk berkurangan dengan ketara, rintangan minyak bertambah baik, dan rintangan haba ialah 200 darjah . Jika -etil nitril digunakan dan bukannya -propil nitril, rintangan haba getah silikon nitril boleh dipertingkatkan lagi.
Phenylene dan phenylene eter getah silikon
Getah silikon phenylene ialah sejenis getah silikon di mana kumpulan fenilena dimasukkan ke dalam rantaian utama polysiloxane.
Oleh kerana pengenalan kumpulan fenilena, rintangan sinaran getah silikon bertambah baik. Pada masa yang sama, disebabkan oleh kehadiran cincin aromatik, ketegaran rantai molekul meningkat, fleksibiliti berkurangan, suhu peralihan kaca meningkat, rintangan sejuk berkurangan, dan kekuatan tegangan berkurangan. meningkat. Getah silikon fenilena mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan sinaran, rintangan suhu tinggi sehingga 250300 darjah, dan mempunyai sifat dielektrik yang baik, rintangan lembapan, rintangan cendawan dan rintangan wap air. Dalam komposisi getah mentah getah silikon fenilena, ia sesuai apabila kandungan fenilena ialah 60 peratus, kandungan fenil ialah 30 peratus, dan kandungan metil ialah 10 peratus (kandungan vinil ialah 0.6 peratus). Mempunyai prestasi keseluruhan yang baik.
Kelemahan getah silikon fenilena ialah prestasi suhu rendah tidak baik, dan suhu rapuh ialah -25 darjah, yang menjejaskan penggunaannya dalam beberapa aspek. Suhu ialah -6470 darjah .
Getah silikon fenilena eter ialah polisoksana dengan kumpulan fenilena dan fenilena yang dimasukkan ke dalam rantai utama molekul.
Getah silikon fenilena oksida mempunyai sifat mekanikal yang baik
