硅橡胶具有优异的耐热性.docx

PAGE PAGE #/8 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-60C （或更低的温度）至+250C （或更高的温 度）下长期使用。但硅橡胶的抗X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，且除腊硅、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，但却非常适用于许多特 定的用途。 还值得指出的是，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，它具有优异的生理情性，无毒、无味，无 腐蚀、抗凝血，与机体的相容性好，并能经受苛刻的消毒条件。根据需要可加丄成 管材、片材、薄膜及异形构件，可用做医疗器械、人工脏器等。现今国内都有专门 的医用级硅橡胶。 一、硅橡胶的品种 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。按性能和用 途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等 等。按所用单体的不同，则可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟 硅，睛硅橡胶等。 1、 二甲基硅橡胶（简称甲基硅橡胶）： 制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶，必须要有高纯度的原料，为保证原料的 纯度，工业上通常是先将经过精锦提纯，含量为99.5%以上的二甲基二氯硅烷在乙 醇一水介质中，在酸催化下进行水解缩合，并分离出双官能度的硅氣烷四聚体即八 甲基环四硅氧烷，然后再使四环体在催化剂作用下，形成高分子线型二甲基聚硅氧 烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示： 二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫 化n硫化胶可在一60~+25（rcx围内使用，二甲基硅橡胶的硫化活性低，高温压缩 永久变形大，不宜于制厚制品，厚制品硫化比较困难，内层亦易起泡。由于含少量 乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优.故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅 橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型的硅橡胶，它们除含有二甲基硅氧烷结构 单元外，还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元，但其制备方法与二甲基 硅橡胶的制法没有本质的区别，其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下，使 所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合，然后按其所需比例加入八甲基环四硅 氧烷，再在催化剂作用下共同反应而制得。 2、 甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶）: 其结构式可表示为： 此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，故比甲基硅橡胶容易硫化，使之有更多种类 的过氧化物可供硫化使用，并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅 橡胶与二甲基硅橡胶相较，可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进，低的压缩变 形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性，这乃是。型圈和垫圈等所必 须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好，操作方便，可制成厚制品且 压出、压延半成品表面光滑，是日前较常用的一种硅橡胶。 3、 甲基苯基乙烯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）： 此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中，引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节 而得。其分子结构可表示如下： 根据硅橡胶中苯基含量(苯基：硅原子)的不同，可将其分为低苯基、中苯基及高 苯基硅橡胶。当橡胶发生结晶或接近于玻璃化转变点或者这两种情况虫迭.均会导 致橡胶呈现僵硬状态。引入适量的大体积的基团使聚合物链的规整性受到破坏，则 可降低聚合物的结品温度，同时由于大体积基团的引入改变了聚合物分子间的作用 力，故也可以改变玻璃化温度。低苯基硅橡胶(C6H5/Si=6?11%)即由于上述原 因具有优良的耐低温性能，且与所用苯基单体类型无关。硫化胶的脆性温度为? 120°C,是现今低温性能最好的橡胶。低苯基硅橡胶兼有乙烯基硅橡胶的优点，而 且成本也不很高，因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。在大大提高苯基含量时则会使 分子链的刚性增大，从而导致耐寒性和弹性的降低，但耐烧蚀和耐辐射性能将有所 提高，苯基含量达C6H5/Si=20~34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点，高苯基硅 橡胶(C6H5/Si=35~5O%)则具有优异的耐辐射性能。 氟硅、睛硅橡胶： 氟硅橡胶是侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。常用的氟硅橡胶为含有甲基、三氟丙 基和乙烯基的氟硅橡胶。其结构可表示如下： 氟硅胶具有良好的耐热性而且具有优良的耐油、耐溶剂性能，如对脂肪炷、芳香 炷、氯代焼、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温 下的稳定性均较好，这些正是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好的低温性 能，对于单纯的氟橡胶而言，这正是一种很大的改进。含三氟丙基的氟硅橡胶保持 弾性的温度X围一般为-5O°C~+2O(rC,耐高低温性能较乙烯基硅橡胶为差，且在 加热