Silikongummi avser gummit vars huvudkedja är sammansatt av alternerande kisel- och syreatomer, och två organiska grupper är vanligtvis kopplade till kiselatomen. Vanligt silikongummi består huvudsakligen av silikonkedjeenheter som innehåller metylgrupper och en liten mängd vinylgrupper. Införandet av fenyl kan förbättra hög- och lågtemperaturbeständigheten hos silikongummi, och införandet av trifluorpropyl- och cyanogrupper kan förbättra silikongummiets temperatur och oljebeständighet. Silikongummi har bra lågtemperaturbeständighet och kan i allmänhet fortfarande fungera vid -55 grader. Efter introduktionen av fenyl kan den nå -73 grader. Värmebeständigheten hos silikongummi är också mycket enastående. Den kan fungera länge i 180 grader och tål några veckor eller längre även om den är något högre än 200 grader. Den tål höga temperaturer över 300 grader omedelbart. Silikongummi har god luftgenomsläpplighet och syreöverföringshastigheten är den högsta bland syntetiska polymerer. Dessutom har silikongummi enastående egenskaper att vara fysiologiskt inert och inte orsaka koagulering, så det används ofta inom det medicinska området.
Silikongummi är uppdelat i termisk vulkaniseringstyp (högtemperaturvulkanisering av silikagel HTV) och rumstemperaturvulkaniseringstyp (RTV). Bland dem är vulkaniseringstypen vid rumstemperatur uppdelad i polykondensationsreaktionstyp och additionsreaktionstyp. Högtemperatur silikongummi används främst för att tillverka olika silikongummiprodukter, medan rumstempererat silikongummi huvudsakligen används som lim, ingjutningsmaterial eller form. Den termiska vulkaniseringstypen har den största mängden, och den termiska vulkaniseringstypen är uppdelad i metylsilikongummi (MQ), metylvinylsilikongummi (VMQ, den största mängden och produktmärket) och metylvinylfenylsilikongummi PVMQ (lågtemperaturbeständighet , strålningsmotstånd). ), och andra inkluderar silikongummi, fluorsilikongummi, etc.
Utvecklingshistorik:
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
Tillverkare av silikongummi har i allmänhet dussintals eller till och med hundratals varianter och märken, varav de flesta är klassificerade enligt produktegenskaper och användningsnummer, och även klassificerade enligt vulkaniseringsmetoder och kemiska strukturer. Beroende på vulkaniseringstemperaturen kan silikongummi delas in i högtemperaturvulkaniserat silikongummi och rumstemperaturvulkaniserat silikongummi. Från förpackningsformuläret kan det delas upp i en-komponent och två-komponent RTV silikongummi. Beroende på polymerisationsgraden kan silikongummi också delas in i knådande silikongummi och flytande silikongummi
Högtemperaturvulkaniserat silikongummi
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
Rågummityper och beredning
Huvudtyperna av rågummi är metylsilikongummi, metylvinylsilikongummi, metylfenylvinylsilikongummi och fluorsilikongummi, som visas i figuren. Dessutom kan en fenylengrupp också införas på huvudkedjan. Den största mängden är metylvinylsilikonrågummi. På grund av introduktionen av vinylgrupper, som är aktiva grupper för tvärbindning-, förbättras tvärbindningseffektiviteten för peroxidtvärbindning- av råsilikongummi avsevärt. Nästan alla kommersiella silikongummin innehåller en viss mängd vinyl.
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
Bearbetning och formning
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
Huvudprestation
(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 silikongummi
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
baslim
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
En-komponent RTV silikongummi
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
Två-komponent RTV silikongummi
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
Applicering av RTV silikongummi
(1) Byggbranschen. Den används för limning av glas- och metallgardinväggar, takinbäddning, tätning av dörrar och fönster, limning och tätning av olika pooler och plattor.
(2) Elektronikindustrin. Inkapslings- och ingjutningsmaterial för elektriska och elektroniska komponenter, resistent mot fukt, stötar och slag, temperaturchocker och kemikalier.
(3) Mögel. Den utmärkta simuleringen och goda släppegenskaperna hos silikongummi gör att den används i stor utsträckning inom mjukformindustrin.
(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 Tilläggstyp flytande silikongummi
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 huvudsorter
Det finns många sätt att klassificera silikongummi, vanligtvis genom härdning
Den förra formen är uppdelad i fast silikongummi och flytande silikongummi; beroende på vulkaniseringstemperaturen kan den delas in i rumstemperaturvulkaniserat silikongummi och högtemperaturvulkaniserat silikongummi; beroende på de olika monomererna som används kan den delas in i metylvinylsilikongummi, metylfenylvinylbassilikongummi, fluorsilikon, nitrilsilikongummi, etc.; Beroende på olika egenskaper och användningsområden kan den delas in i allmän typ, ultra-lågtemperaturmotståndstyp, ultrahögtemperaturmotståndstyp, höghållfasthetstyp, oljeresistenstyp, medicinsk typ och så vidare. Följande är en kort introduktion till det vanliga silikongummit:
Dimetyl silikongummi
Dimetylsilikongummi kallas metylsilikongummi:
Framställningen av linjärt dimetylpolysiloxangummi med hög molekylvikt kräver råmaterial med hög -renhet. För att säkerställa renheten i råvarorna är industrin vanligtvis först med att rena dimetyldimetylpolysiloxanen med en halt på mer än 99,5 procent. Klorosilan i etanol-vattenmedium, in
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hydrolys och kondensation utförs under katalys av syra, och den bifunktionella siloxantetrameren, nämligen oktametylcyklotetrasiloxan, separeras, och sedan bildas den tetracykliska kroppen under inverkan av en katalysator för att bilda en högmolekylär linjär dimetylpolysiloxan. Siloxan.
Dimetylsilikongummi är en färglös och transparent elastomer, som vanligtvis vulkaniseras med organiska peroxider med hög aktivitet. Vulkaniserad gummiburk
När den används i intervallet -60 plus 250 grader är vulkaniseringsaktiviteten för dimetylsilikongummi låg och den permanenta deformationen av högtemperaturkompression är stor, så den är inte lämplig för tjocka produkter. Eftersom metylvinylsilikongummi som innehåller en liten mängd vinyl har bättre egenskaper har dimetylsilikongummi successivt ersatts av metylvinylsilikongummi. Andra typer av silikongummin som tillverkas och används idag, förutom att innehålla dimetylsiloxan-strukturenheter, innehåller också mer eller mindre andra bifunktionella siloxan-strukturenheter, men deras framställningsmetoder skiljer sig från dimetylsiloxan. Det finns ingen väsentlig skillnad i beredningsmetoden för gummi. Framställningsmetoden är i allmänhet att hydrolysera och kondensera en önskad difunktionell kiselmonomer under de förhållanden som främjar bildningen av ringkroppen, och sedan tillsätta oktametakrylat i den erforderliga proportionen. bascyklotetrasiloxan, och samreagerade sedan under inverkan av en katalysator.
Metyl vinyl silikongummi
Metylvinylsilikongummi kallas vinylsilikongummi.
Eftersom denna typ av gummi innehåller en liten mängd vinylsidokedjor är det lättare att vulkanisera än metylsilikongummi, så att det har fler typer av peroxider för vulkanisering och kan kraftigt minska mängden peroxider. Jämfört med dimetylsilikongummi kan användningen av silikongummi som innehåller en liten mängd vinyl avsevärt förbättra motståndet mot kompressionssättning. Den låga kompressionssatsen återspeglar dess bättre stöd som tätning vid höga temperaturer. Det är ett av kraven som O-ringar och packningar måste ha. Metylvinylsilikongummi har god teknisk prestanda och är lätt att använda. Det kan göras till tjocka produkter, och ytan på de-halvfärdiga produkterna som extruderas och kalandreras är slät. Det är ett vanligt silikongummi.
Metyl fenyl vinyl silikongummi
Metylfenylvinylsilikongummi kallas för fenylsilikongummi. Denna typ av gummi erhålls genom att införa difenylsiloxanlänk eller metylfenylsiloxanlänk i molekylkedjan av vinylsilikongummi.
Beroende på fenylhalten (fenyl: kiselatom) i silikongummi kan den delas upp i silikongummi med låg fenyl, medium fenyl och hög fenyl. När gummit kristalliseras eller är nära glasövergångspunkten, eller när de två förhållandena överlappar varandra, blir gummit styvt. Införande av en lämplig mängd skrymmande grupper för att förstöra regelbundenheten hos polymerkedjan kan reducera polymerens kristallisationstemperatur. Samtidigt, eftersom införandet av skrymmande grupper förändrar polymerens intermolekylära kraft, kan det också ändra temperaturen. Lågfenylsilikongummi (C6H5/Si=611 procent) har utmärkt lågtemperaturbeständighet på grund av ovanstående skäl, och har ingenting att göra med typen av fenylmonomer som används. Vulkanisatets sprödhetstemperatur är -120 grader, vilket är det bästa gummit med lågtemperaturprestanda. Låg fenylsilikongummi har fördelarna med vinylsilikongummi, och kostnaden är inte särskilt hög, så det finns en trend att ersätta vinylsilikongummi. När fenylhalten ökar kraftigt kommer molekylkedjans styvhet att öka, vilket resulterar i minskning av köldbeständighet och elasticitet, men ablationsbeständigheten och strålningsbeständigheten kommer att förbättras och fenylhalten kommer att nå C6H5/Si{{6 }} procent är medelhögt fenylsilikongummi har egenskaperna för ablationsbeständighet, högt fenylsilikongummi (C6H5/Si=3550 procent) har utmärkt strålningsbeständighet.
Nitril silikongummi
Fluorosilikongummi är en typ av silikongummi med en fluoralkylgrupp införd i sidokedjan. Vanligt använda fluorsilikongummin är fluorsilikongummin som innehåller metyl-, trifluorpropyl- och vinylgrupper.
Fluorosilikon har god värmebeständighet och utmärkt olje- och lösningsmedelsbeständighet, såsom alifatiska kolväten, aromatiska kolväten, klorerade kolväten, olika petroleum-baserade eldningsoljor, smörjoljor, hydrauloljor och vissa syntetiska oljor vid rumstemperatur. Stabiliteten vid hög temperatur är bättre, vilket är utom räckhåll för rent silikongummi. Fluorosilikongummi har bra lågtemperaturprestanda, vilket är en stor förbättring för ren fluorgummi. Temperaturintervallet för fluorsilikongummi som innehåller trifluorpropylgrupp för att bibehålla elasticiteten är i allmänhet -50 grader plus 200 grader, och dess motståndskraft mot höga och låga temperaturer är sämre än vinylsilikongummi, och giftig gas kommer att genereras vid upphettning till över 300 grader. Det är mycket värre än vinylsilikongummi när det gäller elektriska isoleringsegenskaper. Att tillsätta en lämplig mängd hydroxifluorosilikonolja med låg-viskositet till fluorsilikongummiblandningen, värmebehandling av blandningen och sedan tillsätta en liten mängd vinylsilikongummi kan förbättra processprestandan avsevärt, vilket är fördelaktigt för att lösa problemet problem med klibbig rulle och allvarlig lagringsstruktur. , kan förlänga gummiblandningens effektiva livslängd. När metylfenylsiloxan-kedjesegmentet införs i ovannämnda fluorsilikongummi kommer det att bidra till förbättringen av lågtemperaturbeständigheten och bearbetningsprestandan är god.
Nitril silikongummi är en typ av silikongummi där en nitrilalkylgrupp (vanligtvis -nitriletyl eller -nitrilpropyl) införs i sidokedjan. Införandet av polära nitrilgrupper förbättrar oljebeständigheten och hållbara lösningsmedelsegenskaper hos silikongummi, men dess värmebeständighet, elektriska isolering och bearbetbarhet minskar.
Typen och innehållet av nitrilalkylgrupper har stor inverkan på prestandan hos nitril silikongummi. Till exempel har silikongummi som innehåller 7,5 procent -nitrilpropylgrupp en liknande köldbeständighet som låg fenylsilikongummi och lägre oljebeständighet. Bas silikongummi är bättre. När innehållet av -nitrilpropylgrupp ökar till 3350 procent molar, reduceras kylbeständigheten avsevärt, oljebeständigheten förbättras och värmebeständigheten är 200 grader. Om -nitriletyl används istället för -nitrilpropyl kan värmebeständigheten hos nitril silikongummi förbättras ytterligare.
Fenylen och fenyleneter silikongummi
Fenylen silikongummi är en typ av silikongummi där en fenylengrupp införs i huvudkedjan av polysiloxan.
På grund av införandet av fenylengrupper förbättras strålningsbeständigheten hos silikongummi avsevärt. Samtidigt, på grund av närvaron av aromatiska ringar, ökas molekylkedjans styvhet, flexibiliteten minskas, glasövergångstemperaturen ökas, kylmotståndet minskas och draghållfastheten minskas. ökade. Fenylensilikongummi har utmärkt högtemperaturbeständighet, strålningsbeständighet, högtemperaturbeständighet upp till 250300 grader och har goda dielektriska egenskaper, fuktbeständighet, mögelbeständighet och vattenångbeständighet. I rågummisammansättningen av fenylensilikongummi är det lämpligt när fenylenhalten är 60 procent, fenylhalten är 30 procent och metylhalten är 10 procent (vinylhalten är 0,6 procent). Har bra prestanda totalt sett.
Nackdelen med fenylensilikongummi är att lågtemperaturprestandan inte är bra och den spröda temperaturen är -25 grader, vilket påverkar dess tillämpning i vissa aspekter. Temperaturen är -6470 grader.
Fenyleneter silikongummi är en polysiloxan med fenylen- och fenylengrupper införda i molekylens huvudkedja.
Fenylenoxid silikongummi har goda mekaniska egenskaper
