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神奇的硅橡胶 改变我们的生活

2014-11-18 14:36:17      点击:
   1.硅橡胶的特色和用处简介
 
   硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状构造,其首要构成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。因为Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子首要 衔接甲基,侧链上引进极少数的不饱和基团,分子间效果力小,分子呈螺旋状构造,甲基朝外摆放并可自在旋转,使得硅橡胶比其他一般橡胶具有非常好的耐热性、电 绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因而具有杰出的回弹性,一同指向螺旋外的甲醛基能够自在 旋转,因而使硅橡胶具有共同的外表功能,如憎水性及外表防粘性。下表列出了硅橡胶的首要特色和用处。
 
耐热性: 硅橡胶比一般橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下简直永久运用而无功能改动;可在200度下接连运用10,000小时;在350度下亦可运用一段时刻。 广泛运用于需要耐热的场合:热水瓶密封圈 压力锅圈耐热手柄
耐寒性: 一般橡胶晚点为-20度~-30度,即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性,某些特别配方的硅橡胶还可承受极低温度。 低温密封圈
耐侯性: 一般橡胶在电晕放电发作的臭氧效果下敏捷降解,而硅橡胶则不受臭氧影响。且长期在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有细小改动。 野外运用的密封材料
电功能: 硅橡胶具有很高的电阻率 且在很宽的温度和频率规划内其阻值坚持稳定。一同硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有极好的抵抗性。 高压绝缘子
电视机高压帽
电器零部件
其他
导电性: 当参加导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有
键盘导电接触点
导热性: 当参加某些导热填料时,硅橡胶便具有导热性
散热片
导热密封垫
复印机、传真机导热辊  
抗辐射性: 富含苯基的硅橡胶的耐辐射大大进步
电绝缘电缆
核电厂用衔接器等
阻燃性: 硅橡胶本身可燃,但添加少数抗燃剂时,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡胶不富含机卤化物,因而燃烧时不冒烟或放出毒气。
各种防火严厉的场合
透气性: 硅橡胶薄膜比一般橡胶及塑料打腊膜具有非常好的透气性。其另一特征即是对不一样的透气率具有很强的选择性。
气体交流膜
医用品
人工器官  
 
 
   2.硅橡胶的首要功能及运用:硅橡胶按其硫化温度,可分为高温(加热)硫化型及和室温硫化型两大类,高温胶首要用于制作各种硅橡胶成品,而室温胶则首要是作为粘接剂、灌封材料或模具运用。 
   (1)热硫化硅橡胶(HTV) 热硫化硅橡胶(HTV)是有机硅商品中最重要的一类,甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是HTV中最首要的种类,俗称高温胶。 甲基乙烯基硅橡胶(生胶)是无色、无臭、无毒、无机械杂质的胶状物,生胶按需要参加恰当的补强剂、构造控制剂、硫化剂等助剂一同混炼,然后升温模压成型或 挤出成型,再经二段硫化做成各种成品。其成品具有优秀的电绝缘性,抗电弧、电晕、电火花能力强,防水、防潮、抗冲击力、抗震性好,具有生理惰性,透气性等 功能。 首要用于航空、外表、电子电器、帆海、冶金、机械、轿车、医疗卫生等部分,可做各种形状的密封圈、垫片、管、电缆,也可做人体器官、血管、透气膜以及橡胶 模具,精细锻造的脱模剂等。

   (2)室温硫化硅橡胶(RTV) 室温硫化硅橡胶一般包含缩合型和加成型两大类。 加成型室温胶是以具有乙烯基的线性聚硅氧烷为基础胶,以含氢硅氧烷为交联剂,在催化剂存鄙人于室温至中温下发作交联反响而变成弹性体。它具有杰出的耐热 性、憎水性、电绝缘性,一同因为活性端基的引进,使其具有优秀的物理机械功能,尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有了显着的进步。它适用于多种硫化 方法,如辐射硫化、过氧化物硫化及加成型硫化,广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅橡胶成品等方面。 缩合型室温硫化硅橡胶是以硅羟基与其他活性物质之间的缩合反响为特征,于室温下即可交联变成弹性体的硅橡胶,商品分为单组份包装和双组份包装两种形式。单 组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-1胶)是缩合型液体硅橡胶中首要商品之一。一般由基础聚合物、交联剂、催化剂、填料及添加剂等配制而成。商品包装在密封 软管中,运用时挤出,接触空气后能自行硫化成弹性体,运用极为便利。硫化胶能在(–60~+200℃)温度规划长期运用,具有优秀的电气绝缘功能和化学稳 定性,能耐水,耐臭氧,耐气候老化,对多种金属和非金属材料有杰出的粘接性。首要用作各种电子元器件及电气设备的涂复,包封材料起绝缘,防潮,防震效果; 作为半导体器件的外表维护材料;也可作为密封填隙料及弹性粘接剂等。 双组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-2胶)运用上没有RTV-1胶便利,但其组分比例富于改动,一个种类能够得到多种标准功能的硫化成品,而且还能深度硫 化,因而被广泛用于电子电器、轿车、机械、修建、纺织、化工、轻工、印刷等职业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外,因为 RTV-2具有优秀的脱模性,因而作为软模材料很多用于文物、技术品、玩具、电子电器、机械零件等的仿制与制作。 有机硅密封胶的典型运用场合之一是玻璃幕墙。将玻璃与铝合金构造用有机硅构造胶粘接作为外墙材料,伸缩缝则用有机硅耐候胶做防水密封。其他方面的运用还包 括用于铝合金门窗和塑钢门窗的周边密封,玻璃设备及移动槽的拼缝、铆钉及固定螺丝的密封:厨房、浴室、洗手间的卫生洁具及台面、墙体、家具之间的防水密 封;水族馆、天棚、金属顶盖、橱窗、柜台、护墙板、彩钢板的密封;用于高级级公路板块间的防水嵌缝密封等。 RTV除了修建用密封胶以外,还包含用于航空航天、核电站、电子、机械、轿车等职业的密封材料,用于电子元器件灌封的有机硅灌封材料,用作软模材料的有机 硅模具胶等。这些种类的需要量相对较少,但在很多场合却是不行少的。
 
   3.中国硅橡胶工业开展现状 自1943年美国道康宁(DC)公司首要完成有机氯硅烷工业化出产以来,通过50多年的开展,在当今国际有机硅商场上构成DC、GE、R-P、 Wacker、信越公司五强的新局面。国际上大型有机硅专业公司有十多家,甲基氯硅烷的出产规划越来越大,各种硅油及二次加工品、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶 联剂、硅烷外表活性剂等为各个工业部分广泛运用,有机硅商种类类标准多达5000余种,产值和销售额与日俱增。近30年来,有机硅工业商品的增长率坚持在 8%~15%,远远超越一般国家国民经济的增长率。当前有机硅在中国的运用已很广泛,数量和种类持续增长,运用范畴不断拓展,中国已变成有机硅商品最具潜 力的商场。 

  (1):热硫化硅橡胶 因为各国各区域产业构造不一样,有机硅的高层构造也不尽相同,如美国硅橡胶占有机硅商场的25~30%、欧洲约占40%、日本则超越50%,其间近一半为热 硫化硅橡胶,中国硅橡胶占的比例更大,约60%。在中国,热硫化硅橡胶首要用于电子电气工业、办公主动化装备及轿车工业,跟着国民经济的开展,对热硫化硅 橡胶的需要正以每年不低于20%的速度增长。 热硫化硅橡胶出产技术复杂,商品附加值高,在国际有机硅商场上,其销售量比例约占10%,销售额则高达30~40%。热硫化硅橡胶的用处可大致分为挤出成 型成品35%,模压成品30%,电线电缆用30%,涂覆材料用5%,消费量增长率为4~6%。在发达国家,热硫化硅橡胶生胶及混炼胶的出产规划和出产技术 已达到较高水平,早在60年代前期美国Dow Corning公司就有了千吨级接连聚合设备。在中国最早从事热硫化硅橡胶研讨和和出产的单位首要有晨光化工研讨院和吉化公司研讨院等,第一套出产设备建 于1960年,出产规划为5t/a。到现在,全国已建成生胶出产设备40多套,总出产能力近8万吨。但国内的硅橡胶出产厂家普遍存在出产功率低,配套技术 不完善,出产高层次混炼胶少等疑问。据不完全统计,2003年中国热硫化硅橡胶生胶产值为4万吨以上,而当年中国混炼胶实践消费量近10万吨,高品质的混 炼胶大多数依靠进口。当前中国硅橡胶混炼胶消费量超越国际消费量的10%,增长最快的硅混炼胶运用范畴是制作导电按键(key pads)。出产厂会集在深圳、厦门、南通等区域,按键胶已变成热硫化硅橡胶的最大用户;硅橡胶绝缘子及避雷器是代替瓷、玻璃钢绝缘子、避雷器的第三代产 品,可在恶劣的气候环境中运用,现在国外已将其很多用于输变电体系中,中国在滨海发达区域已开端选用,商场远景非常宽广;用硅橡胶制作的轿车用密封胶在我 国用量达数万吨,其间热硫化硅橡胶约3000吨,而且跟着轿车层次的进步,硅橡胶的用量还会大幅度添加;此外,硅橡胶在电力电缆、核电站、船舶等的控制电 缆,电子机器的内部配线,电动机、彩电等的引出线方面都有极好的运用远景。 在民用方面,用热硫化硅橡胶制作的哺乳瓶的奶嘴、热水瓶塞子、高压锅垫圈以及食物主动售货机的软管等已很多运用,一些生胶和混炼胶已出口到国外,如晨光化 工研讨院的奶嘴用混炼胶接连几年出口到伊朗,标志着中国硅橡胶商品现已进入国际商场。在现代医学范畴,硅橡胶已取得非常广泛又重要的用处,如用于制作硅橡 胶防噪音耳塞、硅橡胶胎头招引器、人工血管、鼓膜修补片、人工气管、人工肺、人工骨、硅橡胶十二指肠管等,成效都非常理想。 

   (2) 室温硫化硅橡胶(RTV)的现状 RTV首要作为粘接密封剂、灌封材料和模具。共中用量最大的种类是运用于修建及装饰商场的密封剂商品(俗称“玻璃胶”),首要用于如玻璃幕墙以及高层修建 等新式修建形式的粘接密封需要。在发达国家,有机硅密封剂的用量近几年大多坚持了10%以上的年增长速度。据统计材料显现,中国2000年有机硅密封胶的 消耗量达5万吨以上,并正以年均20%--30%的速度增长。其间硅酮修建密封胶国内商场大多数被国外的道康宁公司、GE公司等占有。 这些年,跟着技术水平的进步和商场需要的扩展,硅酮密封胶出产迅猛开展,许多公司出资建厂或扩展规划,已构成浙江、广东两大硅酮密封胶出产基地。跟着有机 硅职业的技术进步,国产硅酮构造胶的质量有了大幅度进步,再加上国产构造胶的报价比进口胶低得多,使得国产胶在功能报价比上占有肯定的优势。另一方面,国 内厂家供货及时,并能为用户供给方便、周全的服务,国商品牌几年来运用效果杰出,赢得了越来越多的用户,国产构造胶的商场占有率已从几年前的10%上升到 了50%以上。
 
   4.存在疑问及开展建议 
   (1)热硫化硅橡胶 国际上发达国家的硅橡胶的产值及消费量都已达到了很高的水平,而且开展非常敏捷。尽管中国近几年来在HTV的出产技术和出产能力方面有了很大的进步,而且 已有一些硅橡胶的出产技术和商品进入了国际商场。但全部地讲,中国的硅橡胶工业与国际先进水平比较,仍有不小的距离。因而,开发和树立较大的具有经济规划 的热硫化硅橡胶生胶及混炼胶设备,开发混炼胶系列种类特别是高品质种类,关于改动中国混炼胶在产值和种类上都要依靠国外的现状,促进中国有机硅及其有关行 业技术进步有着非常重要的含义。 

  (2)室温硫化硅橡胶,以单组份密封胶为例,因为无序的商场竞争,大多数出产厂家为了降低成本,选用报价较低的收回料作为首要原料,所选用的交联剂也大多 为一些小厂的商品,质量不稳定,然后形成终究商品的全体质量降低,功能受到影响。高功能的密封胶首要仍是运用的进口和进口分装商品,如幕墙用的构造胶以及 耐候胶等。这些都是往后大概注意处理的疑问。 高功能修建密封胶和加成型硅橡胶是研发热点。修建密封胶侧重是进步表干时刻和硫化时刻,及与基材的粘接性,尤其是与浇筑混凝土的粘接性。一同应完成接连化 出产,战胜间歇式配胶技术存在的出产稳定性较差,损耗较大,成效不高级缺陷。加成型硅橡胶首要是进步其柔软性和透明度,还有即是开发单组分加成型硅橡胶。 用于其他特种用处的硅橡胶,如阻燃硅橡胶灌封料、高阻尼硅橡胶、高耐蚀高抗撕硅橡胶、抗电磁干扰硅橡胶、耐高温(350℃以上)硅橡胶等,尽管总的需要量 不是很大,但对中国的国防建设和尖端科技以及国民经济的开展都有着不行代替的效果,这些也需要我们下大力气去开发研讨。

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