耐高温硫化硅橡胶的研究进展
高温硫化硅橡胶的制备与耐热性能的提高的开题报告
高温硫化硅橡胶的制备与耐热性能的提高的开题报告一、研究背景硅橡胶是一种耐热性能极好的橡胶材料,被广泛应用于高温、高压、高真空等严苛的环境中。
其中,高温硫化硅橡胶具有其它硅橡胶所没有的独特性能,例如耐热性能更佳、硬度变化范围更广、化学稳定性更强等。
因此,高温硫化硅橡胶被广泛应用于航空、航天、核工业、汽车等高端领域。
然而,高温硫化硅橡胶的制备和性能控制还存在一些问题。
为了进一步提高高温硫化硅橡胶的性能,需要深入研究高温硫化硅橡胶的制备工艺及其影响因素,以及探索提高高温硫化硅橡胶的耐热性能的方法和途径。
二、研究目的本研究的目的是探究高温硫化硅橡胶的制备工艺,分析不同工艺参数对高温硫化硅橡胶性能的影响,进而寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径。
三、研究内容(一)高温硫化硅橡胶的制备工艺研究通过文献研究和实验探究,总结和比较高温硫化硅橡胶的多种制备工艺,并对其中影响高温硫化硅橡胶性能的关键因素进行分析和研究。
包括硫化剂种类、硫化剂用量、固化温度、固化时间等因素。
(二)高温硫化硅橡胶的性能测试与分析通过实验测试,对高温硫化硅橡胶的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、热失重率等性能指标进行测试和分析,了解不同制备工艺对高温硫化硅橡胶性能的影响规律。
(三)高温硫化硅橡胶的耐热性能提高方法研究通过实验探究,寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径。
包括添加耐热材料、改变制备工艺等方法。
四、预期成果通过探究高温硫化硅橡胶的制备工艺和性能规律,明确高温硫化硅橡胶的制备工艺参数优化方向,探索提高高温硫化硅橡胶的耐热性能的方法和途径。
预期的成果包括:(一)总结和比较高温硫化硅橡胶的多种制备工艺,明确影响高温硫化硅橡胶性能的关键因素。
(二)测试和分析高温硫化硅橡胶的硬度、拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、热失重率等性能指标,了解不同制备工艺对高温硫化硅橡胶性能的影响规律。
(三)寻找提高高温硫化硅橡胶耐热性能的方法和途径,并确定最优方案。
室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展
一般说来,在无氧、高温密闭条件下,硅橡 胶主要发生主链断裂反应,导致硅橡胶变软;在 有氧、高温开放环境中,硅橡胶主要发生侧基氧 化反应,导致硅橡胶变硬。
, . / 硅橡胶的耐热性
. / 硅橡胶按其包装形式,可分为单组分 和双组分两大类;按其硫化机理,又可分为缩合 型和加成型。井山凯夫认为,缩合型 . / 硅橡 胶的热氧老化机理主要是聚硅氧烷的主链在高温
第 (期
程买增等)室温硫化硅橡胶耐热性的研究进展
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! 结束语
通过改变聚硅氧烷主链和侧基的结构、采用 新型硫化体系、添加耐热添加剂、添加硅氮类化 合物等途径能有效提高硅橡胶的热稳定性,进一 步拓宽其应用领域。今后,开发能在" # #$以上 高温长期使用的 % & ’ 硅橡胶已成为耐高温材料 发展的一个重要方向。 参 考 文 献
[ ] ; 常用交联剂的水解反应活性 。
由表,可以看出,交联剂的水解反应活性顺 序为:脱酮型%脱酸型%脱酮肟型%脱醇型。脱 酮型交联剂的水解反应活性最高,其硫化胶的耐 热老化性最好;脱醇型交联剂的水解反应活性最 差,其硫化胶的耐热老化性也最差。主要原因是 活性高的交联剂分解速度快,硫化胶中残留的硅 羟基比较少,从而减少了对聚硅氧烷主链的破 坏,所以表现出较高的热稳定性。 日本信越化学公司对脱丙酮型 . / 硅橡胶 做了较深入的研究,所开发的流动型胶粘剂 = > % ) + 0和非流动型胶粘剂 = >% ) + 1 都能在 % 2 23 以上长期使用。其中 = >% ) + 1在% 2 2 3 下老化 % 2天后,拉伸强度保持率为 1 2 <,且 对 玻 璃、 [ ] + 2 铝、铁等多种基材保持良好的粘接性 。广州 白云粘胶厂研制的含环氧型偶联剂和耐热添加剂 的脱酮肟型 . / 硅橡胶粘接剂在 , * 2 3 的热空 气中放置; ’5 后,对玻璃和铝材仍具有良好的
室温硫化(RTV)硅橡胶耐热改性研究进展
室温硫化(RTV)硅橡胶耐热改性研究进展张大勇;刘晓辉;王刚;赵颖;李欣;朱金华;王旭红【摘要】室温硫化(RTV)硅橡胶具有优良的耐高低温、耐紫外线和耐大气老化性能,其在航天、航空、电子等领域有良好的应用前景。
介绍了提高室温硫化(RTV)硅橡胶耐热性的主要途径:包括改变主链结构、采用不同的交联体系和加入耐热添加剂。
%RTV silicone rubber has excellent high and low temperature-resistance, UV-resistance and weather-resistance, and has good application future in the aviation, spaceflights and electronic industries. Main ways to improve the heat resistance of RTV silicone【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2011(002)001【总页数】4页(P27-29,34)【关键词】室温硫化;硅橡胶;耐热性【作者】张大勇;刘晓辉;王刚;赵颖;李欣;朱金华;王旭红【作者单位】黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江省科学院石油化学研究院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TQ333室温硫化(RTV)硅橡胶具有优良的耐高低温、耐紫外线、耐大气老化性能,主要用于航空、航天、电子和电器等领域的密封和粘接。
该胶可在-60~200℃温度范围内长期使用。
高温硫化加成硅橡胶进展
L U — ig QI I Li n , AN u n — a LI Gu —i GENG n l g , p H a g h i, U o l , n Xi—i n
hi t bior
硅橡 胶具 有许多 独特 而优异 的性 能 , 耐高低 温 、 如 耐 紫外 、 耐辐射 、 耐候 性 、 电绝 缘 、 透 气性 、 高 生理 惰 性
1 高温 硫 化 加 成 型 硅 橡 胶 的特 点
等 。硅橡 胶 以其 优异 的性 能被广 泛应 用于航 空 、 天 、 航 电气 、 电子 、 工 活 各个领 域 , 已成为现 代工 业不可 缺少 的化
工 新材料 。硅 橡胶 以及 有 机 硅 的开 发 应用 , 促进 了许
多技术 领域 的变革 和发展 。
加成 型硅 橡胶 具有 很 多 优 异 的特 点 : 在硫 化 过 程 中没 有小 分子 析 出 , 硫化 过程本 身 不产生 任何 副产 物 ;
催 化剂 的用量 低 , 化制 品对 人体 安全 ; 化 过程无 需 硫 硫 外来 成 分 的参 与 , 以做 到深 度硫 化 ; 可 可以进 行常压 高
温 ( 空气 ) 化 ; 化 胶 具 有 高透 明性 、 热 硫 硫 阻燃 性 、 良 优 的物理机 械性 能 ; 成 型 硅橡 胶 硫 化 制 品 的线 收 缩 率 加 和压 缩永 久变 形在 三种硫 化类 型 的硅橡胶 中最 低[ 。 2 ]
化剂活性得到很好地抑制 , 而实现高温加成硫化 。 从
关 键 词 : 成 型 硅 橡 胶 ; 温硫 化 ; 化 剂 / 制 剂 体 系 ; 催 化 剂 ; 制 剂 加 高 催 N 铂 抑
2024年室温硫化硅橡胶市场发展现状
2024年室温硫化硅橡胶市场发展现状1. 引言室温硫化硅橡胶(RTV)是一种高性能弹性材料,具有优良的化学稳定性、耐热性和耐候性等特点。
由于其出色的绝缘性能和耐低温性,室温硫化硅橡胶在电子、建材、医疗、化工等领域得到广泛应用。
本文将对2024年室温硫化硅橡胶市场发展现状进行综合分析。
2. 市场规模及趋势室温硫化硅橡胶市场在过去几年内持续增长,预计在未来几年内将保持稳定增长态势。
据市场研究报告,2019年全球室温硫化硅橡胶市场规模达到XX亿美元,并预计到2025年将增长至XX亿美元。
这显示出室温硫化硅橡胶市场潜力巨大。
3. 市场驱动因素3.1 电子行业需求增加随着电子行业的迅速发展,室温硫化硅橡胶在电子元件封装、绝缘层等方面的需求不断增加。
室温硫化硅橡胶的优异性能能够满足电子产品对高温、耐化学腐蚀、耐热性等的要求,因此受到电子行业的青睐。
3.2 建筑行业应用扩大室温硫化硅橡胶在建筑行业具有良好的耐候性和耐化学性,适用于室内外建筑密封胶、地坪涂料、防水密封等领域。
随着建筑行业需求的不断增加,室温硫化硅橡胶市场也得到进一步发展。
3.3 汽车行业推动需求汽车行业对室温硫化硅橡胶的需求也在不断增加。
室温硫化硅橡胶在汽车制造中常用于密封件、减震垫等关键部位。
随着汽车产量的增加和对汽车零部件性能要求的提高,室温硫化硅橡胶市场将继续受益于汽车行业的发展。
4. 市场竞争格局目前,全球室温硫化硅橡胶市场竞争激烈,主要厂商包括公司A、公司B和公司C等。
这些企业在产品研发、生产工艺和市场拓展方面具有竞争优势。
随着市场规模的扩大,新企业进入市场的可能性也增加,从而使竞争格局进一步加剧。
5. 市场挑战5.1 原材料价格波动室温硫化硅橡胶的生产过程中需要大量的原材料,而原材料价格的波动会对成本产生重要影响。
原材料价格上涨会导致室温硫化硅橡胶产品价格上涨,从而影响市场需求。
5.2 技术壁垒室温硫化硅橡胶的生产需要一定的技术支持,技术壁垒相对较高。
耐高温双组分缩合型室温硫化硅橡胶硫化体系的研究
耐高温双组分缩合型室温硫化硅橡胶硫化体系的研究研究了正硅酸乙酯、硅氮烷化合物(KH-CL)以及正硅酸乙酯和KH-CL并用比例对缩合型RTV-2硅橡胶适用期、完全硫化时间、力学性能和耐高温性能的影响。
结果表明,通过正硅酸乙酯/KH-CL并用可以得到工艺性能好(适用期长、完全硫化时间短)的缩合型RTV-2硅橡胶;以0.5份二月桂酸二丁基锡为催化剂、3份正硅酸乙酯和1份KH-CL的混合物为交联剂得到的缩合型RTV-2硅橡胶兼具良好的工艺性能、粘接性能和抗高温密闭降解性能。
标签:正硅酸乙酯;KH-CL;缩合型RTV硅橡胶缩合型室温硫化(RTV)硅橡胶按产品形态可分为单组分和双组分两种类型。
双组分缩合型室温硫化(RTV-2)硅橡胶主要特点是硫化时不放热、不吸热、不膨胀、收缩小、硫化交联反应可以在内部和表面同时发生,并可以进行深部硫化。
因此,缩合型RTV-2硅橡胶在建筑、汽车、电子电器、机械、化工、轻工等领域获得广泛应用[1]。
当前,采用正硅酸乙酯作交联剂的脱醇型RTV-2硅橡胶,在密闭状态下受热(约200 ℃以上),其主链结构易发生断裂降解,出现硫化“返原”发粘现象,完全失去弹性。
而采用硅氮烷化合物(KH-CL)作交联剂的脱氨型RTV-2硅橡胶,在350 ℃仍能有效抑制硅橡胶主链结构发生断裂降解,消除硫化“返原”发粘现象,且具有优异的粘接性能、耐热空气老化和抗高温密闭降解性能[2~6]。
但采用KH-CL作交联剂的脱氨型RTV-2硅橡胶也存在明显的缺点,如KH-CL的价格昂贵、完全硫化时间长等。
为此,本文采用正硅酸乙酯和KH-CL 并用的硫化体系,研究了正硅酸乙酯、KH-CL以及正硅酸乙酯和KH-CL并用比例对缩合型RTV-2硅橡胶性能的影响。
1 实验部分1.1 主要原料端羟基液体甲基硅橡胶(107生胶),5 000 mPa·s,江西星火有机硅厂;硅烷改性气相法白炭黑,自制;硅微粉,800目,工业品,江西省地矿非金属公司粉体材料厂;氧化铁,工业品,上海一品国际颜料有限公司;硅氮烷化合物(KH-CL),工业品,中国科学院化学研究所;正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡,化学纯,北京化学试剂有限公司;NJD-6粘接底涂,自制。
室温硫化(RTV)硅橡胶耐热改性研究进展
L n Z u Jn h aa dW ANG Xu h n i Xi, h i- u n - og
r ntueo P t c e s y Hel i gAcd m c n e , ri 5 0 0 Isi t f er hmir, i , a t o t o n ae yo i csHabn1 0 4 , , ) fS e m
Ab t a t T i c n u b rh se c l n ih a d lw tm eau e rs t c , V— e i a c n e te — e i a c , n a o d a p i t n s r c :R V s i er b e a x el t g n e p rtr - ei a e U r s tn e a d w a r rss n e a d h sg o p l ai lo e h o sn s h t c o
Ke ywor s d :Ro m e e auev la iain slc n u b r h a e itn e o tmp rtr uc nz t ; iio er b e; e t ssa c o r
室温硫 化(T ) R V硅橡胶具有优 良的耐高低温 、 耐
紫外 线 、 大 气 老 化 性 能 , 耐 主要 用 于 航 空 、 天 、 航 电子
11 改 变主链 结构 . 1 . 在 主链 内引入 芳撑 或 芳醚撑 结 构【 1 .1 1 3
和 电器 等领域 的密封 和粘接 。 胶可在 一 0~20C 该 6 0  ̄温
度 范 围内长期 使用 。 当环 境 温度在 2 0C以上时 , 但 0" 易
B rsP t ro .v ri 人采 用 对 一二 ( 甲基 uk , a esnD onc等 t 二
室温硫化特种硅橡胶材料的研究进展(1)
聚吡咯作为导电 材 料 加 入 硅 橡 胶 中 ! 在其体积质 量分数为 !I !FI 时 ! 体系 导 电 率 远 远 低 于 理 论 值< 压缩 &I !< %I " 当吡 咯 质 量 分 数 为 "8 HI ! 率为 %I !"I 时 ! 导 电 率 达 到 最 大! 进一步压缩 后导电率比原值 低 了 H 个 数 量 级 ! 恢复后导电率 万方数据 也回升 " 该种橡胶是可以在微电子领域应用的良
0 1 1 R6 ) R ) 0 , 6 / 0 )] / * , ; + V !! 室温硫化硅橡胶 ! ( " 简 称 胶 # 作 为 高 分 子 _ , 4 )2 + + * 1 ; )0 / 4 4 ) 0 3 D7 材料中发展较快的一个品种 " 具有制造简单 $ 使用 方便 $ 容 易 成 型$ 运 输 便 利 等 优 点" 在 航 空$ 航 天$ 建筑 $ 医疗等 方 面 得 到 普 遍 应 用 % 随 着 科 学 技 术 的发展 " 传统硅橡 胶 材 料 已 很 难 满 足 某 些 特 殊 需 求" 因此具备突出 特 性 的 室 温 硫 化 硅 橡 胶 材 料 应 运而 生 " 这 些 性 能 包 括 导 电$ 导 磁$ 导 热$ 耐高低 温$ 阻燃等 % 其改 性 方 法 主 要 有 ’ 添 加 特 殊 填 料$ 改变材料组成 $ 对硅橡胶主链进行接枝改性 $ 与其 他高分子材料共混等 % 本文将对特种室温硫化硅 橡胶材料进行介绍 % (! 组成与分类 室温硫化硅橡胶是在室温条件下发生硫化交 联的一种硅橡胶 % 按包装方式分为单组分室温硫 化硅橡胶和双组分室温硫化硅橡胶 % 单组分室温 硫化硅橡胶是缩合 型 " 基胶通常为% " 二羟基聚 V 4 二甲基硅氧烷 " 硫化时脱除羧酸 $ 乙醇 $ 酰胺 $ 丙酮 等小分子 & 双组分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 除 了 缩 合 型 还 有加成型 " 加成型 胶 通 常 为 乙 烯 基 封 端 的 聚 二 甲 基硅氧烷 " 通过打 开 双 键 和 重 新 键 合 达 到 交 联 目
硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展摘要:硅橡胶分子链结构的特殊性,使其具有优异的力学性能、耐热性、耐寒性、耐候性、阻燃性等,广泛应用于各个领域;随着科技的发展对硅橡胶性能的要求也越来越高。
本文简要阐述了硅橡胶的相关概念及其性能,探讨了硅橡胶的进展及应用。
关键词:硅橡胶;性能;进展前言:硅橡胶通常是指分子主链由Si原子和O原子交替构成基本骨架,各种有机基团作为线性聚硅氧烷的侧基,其中侧基通常有甲基、苯基、乙基和乙烯基等。
因硅橡胶分子链的特殊结构,使其具有各种优良的性质特性等,广泛应用于国防、汽车、农业、能源、航天航空、化工、电子电气、建筑、医疗和运输等领域。
1硅橡胶简介硅橡胶(SR)是以Si-O单位为主链,以有机基团为侧基的线性聚合物。
它是典型的半无机半有机聚合物,既具有无机高分子的耐热性,又具有有机高分子的柔顺性。
它的一般结构式为:式中,R、R1、R2为有机基团,如甲基、苯基、乙烯基、三氟丙基等,m、n为聚合度,可以在很宽的范围内变化。
为了说明硅橡胶的化学结构,表1列出了键长和键角的近似值,表2比较了一些原子同硅原子键能与这些原子同碳原子键接时的键能。
可以看出,Si-O键比C-C键键能高出很多,因而,硅橡胶与通用橡胶相比具有更高的稳定性,如耐热性、耐候性、电绝缘性和化学稳定性。
2硅橡胶的性能2.1力学性能硅橡胶分子间作用力小、易滑移,冷态下可慢速流动,其拉伸强度和撕裂强度都很低,纯硅橡胶硫化胶的拉伸强度只有0.35MPa左右,补强后才有实用价值。
硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率会随工作温度的升高而均呈下降趋势,且温度越高趋势越加明显。
硅橡胶的补强通常采用机械混合法,将补强填料加入到聚合物体系中,填料表面的硅醇基与聚合物分子通过氢键相结合,起到补强作用;然而对硅橡胶最具补强效果的气相法白炭黑极易集聚,颗粒难以均匀分散,在具有较高相对分子质量的聚二甲基硅氧烷基体中,白炭黑颗粒的分散更加困难,极易导致宏观相物质的分离现象发生,影响硅橡胶的力学性能和耐热性能。
耐高温硅橡胶的配方研究
耐高温硅橡胶的配方研究葛铁军;张瑾【摘要】To improve the heat resistance of silicone rubber, and to determine the best experimental formula, a type of heat resistant silicone rubber was prepared, using polymethyl-vinyl siloxane rubber as basic gum, octahydridospherosiloxane (T8H8) as crosslink agent, silica as reinforcing filler, nano SnO2 as heat-resistant filler. In this formula, T8H8 was self-synthesized as heat resistant silicone rubber crosslniking agent. The structure was characterized by means of Fourier Transform infrared spectroscopy ( FTIR) , X-ray diffraction ( XRD) , i1HMR. The effect of different formula on heat resistant of rubber was studied. Results showed that when the amount of polymethyl-vinyl siloxane oil, the mass ratio of Si—H and Si—Vi, the amount of silica, and SnO2 was 100 phr, 4:1, 15 phr, and 8 phr, respectively, initial decomposition temperature of silicone rubber can reach 489.77 ℃, and its tensile strength and shear strength is 4.06 MPa,and 1.69 MPa.%为提高硅橡胶的耐高温性能,确定最佳的实验配方,以乙烯基硅橡胶为基础胶,八氢基笼型倍半硅氧烷(T8 H8)为交联剂,白炭黑为补强填料,纳米级氧化锡为耐热填料,制备出一种耐高温硅橡胶.该配方中T8 H8为自行合成的耐高温硅橡胶交联剂,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振氢谱(1HNMR)对T8H8结构进行表征,探究了不同配方对硅橡胶耐热性能的影响.结果表明,当乙烯基硅油用量为100 phr,T8 H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4:1,白炭黑添加量为15 phr,氧化锡添加量为8 phr时,硅橡胶的初始分解温度达到489.77℃,拉伸强度为4.06 MPa,剪切强度1.69 MPa.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】耐高温硅橡胶;八氢基笼型倍半硅氧烷;耐热性能;配方;强度【作者】葛铁军;张瑾【作者单位】沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93硅橡胶是高性能的合成橡胶,与一般橡胶相比,硅橡胶具有优异的耐高温、耐候性、电绝缘性能等,因而在航空、宇航、医疗卫生、机械等领域都有广泛的应用[1].然而,随着技术的不断发展,现有硅橡胶产品的应用已接近或达到其性能的极限,很难再满足航天等特殊环境对硅橡胶耐热温度和强度的要求.因此,很多学者开展了对硅橡胶增强改性方面的研究[2].研究发现,交联剂对硅橡胶的性能起着决定性的作用,目前普遍使用含氢硅油作为交联剂.魏鹏[3]采用乙烯基硅橡胶为基胶,以含氢量1.5%的含氢硅油为交联剂,其拉伸强度为0.34 MPa,断裂伸长率59.5%.刘利萍等[4]采用乙烯基硅橡胶为基胶,以含氢量1.5%的含氢硅油为交联剂时,其拉伸强度约2.5 MPa,断裂伸长率90%.含氢硅油作为交联剂时,对硅橡胶耐热温度的提高幅度较小,因此对这一方面的研究少之又少.近几年的研究开始将笼型倍半硅氧烷(POSS)应用到硅橡胶体系中,可以明显提高相应的使用温度、分解温度及力学性能.陈东志[5]分别合成了乙烯基笼型倍半硅氧烷(Vinyl-POSS)、甲基笼型倍半硅氧烷(Me-POSS)、氯丙基笼型倍半硅氧烷(Chloropropyl-POSS)、苯基笼型倍半硅氧烷(Ph-POSS)、辛烷基笼型倍半硅氧烷(Octyl-POSS)、八(三甲氧基硅乙基)笼型倍半硅氧烷(OPS)、二(乙烯基)-六(三甲氧基硅乙基)笼型倍半硅氧烷(DVPS),将其作为交联剂应用于107#端羟基硅油中,探究了不同交联剂对缩合型硅橡胶性能的影响.Shi等[1]合成了乙氧基苯基笼型倍半硅氧烷(DOPO)并将其作为交联剂应用于107#端羟基硅油中,探究了DOPO的结构对缩合型硅橡胶耐热性能的影响.目前,以化学键和的方式将POSS引入到硅橡胶的文献不是很多,关于室温硫化加成型硅橡胶(RTV)耐热性和力学性能方面研究的报道很少,更没有研究过POSS交联剂、气相白炭黑以及金属氧化物协同作用对硅橡胶性能的影响.本文通过合成一种八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)并将其作为交联剂来提高加成型室温硫化硅橡胶的耐热性.它本身是由Si—O—Si组成的三维笼形结构,这种结构能赋予杂化材料优良的热稳定性能,且顶角连接有Si—H键,具有很高的反应活性,T8H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中的Si—Vi发生硅氢加成反应,将笼型倍半硅氧烷引入到乙烯基硅橡胶中,形成交联网状结构,提高了RTV的耐热温度.并进一步考察了补强填料、耐热添加剂对硅橡胶性能的影响,寻求最佳配方.1 实验1.1 试剂与仪器八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8),实验室自制,参照文献[6-7]中的方法;甲基含氢硅油(PMHS)含氢量1.5%,端乙烯基硅油,粘度10 000 mPa·s,乙烯基质量分数为0.37%,挥发分<0.5%,建德市聚合新材料有限公司;铂金催化剂,铂浓度为5%;加成型硅胶抑制剂,PC-610,黏度2 mPa·s,上海中子星化工科技有限公司;环己烷,AR,恒兴试剂;硅烷偶联剂处理过的气相白炭黑;硅烷偶联剂处理的纳米氧化锡.仪器:美国 Nicole 公司 Nicole-5DX 型红外光谱仪,瑞士仪器AVANCEⅢ核磁共振波谱仪上测试1HNMR,美国TA仪器公司TGA-Q50热重分析仪,日本理学DMAX-RC型公司X射线衍射仪,深圳瑞格尔仪器检测有限公司H10KS型微机控制电子拉伸试验机.1.2 八氢基笼型倍半硅氧烷的合成及硅橡胶复合材料的制备1.2.1 笼型八氢基倍半硅氧烷的制备将25 g三氯化铁和10 mL浓盐酸加入四口烧瓶中,随后再加入20 mL甲醇、25 mL甲苯以及150 mL正己烷于三口烧瓶中,搅拌均匀后将10 mLHSiCL3溶于50 mL正己烷中,在3 h内缓慢滴加到烧瓶中.滴加完毕后,继续快速搅拌2 h.反应过程在30 ℃、反应在N2气体保护下进行.分离正己烷层,滤液加入无水CaCL2和无水K2CO3搅拌过夜,过滤;将过滤所得液体减压蒸馏,浓缩至晶体析出,收集所得产物,再用正己烷洗涤,70 ℃干燥5 h得到产物T8H8.化学结构为1.2.2 硅橡胶复合材料的制备首先,在电动搅拌器的作用下,按顺序将溶于环己烷中的T8H8、补强填料改性白炭黑、耐热填料SnO2、抑制剂、铂金催化剂加入到乙烯基硅橡胶中,充分搅拌后放入真空烘箱中室温真空去除气泡.室温固化得到硅橡胶复合材料.反应机理如下:2 结果与讨论2.1 八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)的结构分析图1为T8H8的红外光谱图(FTIR).由图1可知:460.90 cm-1为硅氧骨架对称变形吸收峰;856.3 cm-1为O—Si—O的吸收峰; 1 124 cm-1为Si—O—Si反对称伸缩振动峰;2 291.1 cm-1处为Si—H的伸缩振动吸收峰;3 399.9 cm-1左右为OH峰,是吸附水的特征吸收峰.上述吸收峰的位置与相关文献[8-9]中数据吻合,可以认为合成的产物为八氢基笼形倍半硅氧烷.图2为T8H8的核磁共振氢谱图(1HNMR).由图2可知,δ=4.26为T8H8中 Si—H的氢峰,其余峰为溶剂化学位移峰.图2中只有1个吸收峰,说明体系中的氢处于单一的化学环境中,与报道[10]位置相符,可以认为合成产物即八氢基笼型倍半硅氧烷.上述T8H8的红外光谱图和核磁共振氢谱图表明了合成产物结构与目标产物一致.由于POSS具有典型的三维空间晶体结构,采用XRD对其晶体结构进行分析.图3为T8H8的X射线衍射谱图.图3中衍射角2θ在12.75°、25.5°、26.3°处具有尖锐的衍射峰,说明POSS具有完整的晶型结构.根据Bragg方程(2d sin θ=nλ),计算相应的镜面d分别为6.962 9、3.481 5、3.370 5 nm,d值与POSS笼型结构尺寸接近,与文献[6]位置一致,进一步证明产物为聚八氢基笼型倍半硅氧烷.图1 T8H8的红外光谱图Fig.1 FTIR spectra of T8H8图2 T8H8核磁共振氢谱图Fig.2 1H-NMR spectra of T8H8图3 T8H8的X射线衍射谱图Fig.3 XRD spectra of T8H8图4为八氢基笼型倍半硅氧烷的TG曲线,可知:失重5%时对应的温度为163.08 ℃;在242.66 ℃时失重91.27%,在此之后没有热失重.键能越大,热稳定性越高,Si—O、Si—H共价键的键能分别为 422.5、377 kJ/mol,因此,温度升高时,八氢基笼型倍半硅氧烷顶点的Si—H率先发生断裂,导致失重.图4 T8H8的TGA曲线Fig.4 TG curves for POSS/RTV in N22.2 POSS/RTV硅橡胶的结构表征图5为固化反应前后硅橡胶的红外吸收光谱.如图5所示,在1 602 cm-1处为CC 的伸缩振动峰,1 412.52 cm-1处CC中C—H的弯曲振动峰.固化反应完成后两者消失,即当交联剂过量时,硅油中乙烯基完全反应,固化比较彻底.图5 固化前后硅橡胶红外谱图Fig.5 FTIR of POSS/RTV2.3 T8H8的含量对硅橡胶耐热性的影响图6是以含氢硅油(PMHS)中Si—H与硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为变量时的硅橡胶热失重曲线.图6 PMHS/RTV在氮气中TGA变化曲线Fig.6 TGA Curves for PMHS/RTV in N2图7是以八氢基笼型倍半硅氧烷(T8H8)中Si—H与硅橡胶Si—Vi的摩尔比为变量时的硅橡胶热失重曲线.由图6可知:含氢硅油做交联剂时,随着摩尔比的增加,硅橡胶的分解温度呈现先上升后下降的趋势;当摩尔比为4∶1时,硅橡胶初始分解温度最高为376.33 ℃.普通的甲基含氢硅油对硅橡胶耐热性提高幅度很低,这是因为甲基含氢硅油本身为直链的聚硅氧烷分子,受热时易分解断裂形成低分子量的环硅氧烷,耐热性能较差.由图7可知:T8H8做交联剂时,随着摩尔比的增加,硅橡胶的初始分解温度先上升后下降;当摩尔比为4∶1时,硅橡胶分解温度最高可达到415.18 ℃,与含氢硅油(PMHS)相比初始分解温度提高了38 ℃.这是因为 T8H8是由Si—O—Si组成的三维笼状无机骨架,这种结构赋予材料良好热稳定性,且每个分子具有8个活性点可参与交联,即T8H8顶点的Si—H键与硅橡胶中Si—Vi发生硅氢加成反应,形成三维网状结构,降低了链段柔顺性,进而提高了硅橡胶的分解温度.而随着摩尔比继续增加,分解温度反而降低,这是因为硅氢键含量过高时,活性点空闲,交联点分散,交联密度反而下降,且过量的T8H8中Si—H键会率先分解,导致热失重使分解温度降低.图7 T8H8/RTV在氮气中TGA变化曲线Fig.7 TGA Curves for T8H8/RTV in N2 2.4 白炭黑的加入量对硅橡胶复合材料耐热性及力学性能的影响由于硅橡胶分子链柔顺性好,链间作用力较弱,因而未补强的硅橡胶强度较差,没有利用价值,而经过气相白炭黑补强的硅橡胶耐热性能及力学强度都有所提高.图8是添加了硅烷偶联剂处理过的气相白炭黑的硅橡胶热失重曲线及数据.由图8可知,随着白炭黑用量的增加,硅橡胶的初始分解温度呈现先上升后下降的趋势.当白炭黑添加量低于10 phr时,起始分解温度随着白炭黑用量的增加而增大;添加量为 10 phr时制得的硅橡胶耐热性能最优,初始分解温度可达到438.72 ℃,这是因为白炭黑表面存在羟基与硅橡胶通过氢键结合,使白炭黑与硅橡胶间形成了一个交联网络,使硅橡胶耐热性提高.但随着白炭黑用量的继续增加,硅橡胶的耐热性能降低,这可能是由于当白炭黑过量时,这些羟基活性较高,高温情况下过量的硅羟基使硅氧键断裂而引起硅橡胶的降解,使分解温度降低.图8 填充白炭黑后硅橡胶在氮气中TGA变化曲线Fig.8 TGA curves for silicone rubber which filled with silica in N2表1为填充白炭黑后对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响.由表1可知:随着白炭黑加入量的增加,硅橡胶拉伸强度和剪切强度先缓慢增大后降低;当加入15 phr的白炭黑时,硅橡胶的拉伸强度达到了2.21 MPa;当加入10 phr的白炭黑时,硅橡胶的剪切强度达到了1.09 MPa.这是因为白炭黑表面的羟基与聚硅氧烷分子间通过氢键结合,形成了一个三维网络结构,有效地限制了聚硅氧烷分子链的运动,从而起到补强效果,使硅橡胶的强度增加.随着白炭黑的继续增加,拉伸强度和剪切强度反而下降,这是因为过量的白炭黑硅橡胶在基体胶中分散困难,产生团聚,反而影响硅橡胶的力学性能.表1 白炭黑添加量对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响Table 1 Characteristic tensile strength and shear strength of RTV which filled with silicaTheamountofsilica/phrTensilestrength/MPaShearstrength/MPa51.450.5 1101.681.09152.210.71201.990.64251.700.562.5 氧化锡的加入量对硅橡胶复合材料耐热性及力学性能的影响为了进一步提高硅橡胶的耐热性能,延长其使用寿命,继续添加了金属氧化锡作为耐热填料,来抑制硅橡胶侧基的氧化降解.图9是添加了硅烷偶联剂处理过的纳米级氧化锡的硅橡胶热失重曲线及数据. 由图9可知:添加了纳米SnO2 后,随着纳米SnO2用量的增加,硅橡胶的起始分解温度呈现先上升后下降的趋势;当SnO2 添加量低于8 phr时,起始分解温度随着SnO2用量的增加而增大;添加量为 8 phr时制得的硅橡胶耐热性能最优,初始分解温度可达到489.77 ℃.这是因为SnO2抑制了硅橡胶侧链的氧化过程,从而改善硅橡胶的耐热性.但随着SnO2用量的增加,硅橡胶的耐热性能降低,这可能是因为SnO2本身具有一定的氧化性,添加量过多时,其对硅橡胶的氧化作用大于通过变价阻止对硅橡胶侧链的氧化作用[11].表2为填充氧化锡后对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响.图9 填充氧化锡后硅橡胶在氮气中TGA变化曲线Fig.9 TGA curves for silicone rubber which filled with SnO2 in N2表2 氧化锡添加量对硅橡胶拉伸强度和剪切强度的影响Table 2 Characteristic tensile strength and shear strength of RTV which filled with SnO2TheamountofSnO2/phrTensilestrength/MPaShearstrength/MPa23.190.7 843.220.8463.421.2484.061.69103.011.17由表2可知:随着SnO2加入量的增加,硅橡胶拉伸强度和剪切强度先缓慢增大后降低;当SnO2 添加量低于8 phr时,拉伸强度和剪切强度随着SnO2用量的增加而增大;当SnO2添加量为8 phr时,复合材料拉伸强度达到4.06 MPa,剪切强度为1.69 MPa.这可能是因为二氧化锡本身具有一定的补强作用,且经硅烷偶联剂处理后的SnO2与硅橡胶胶体间的相容性大大增强,使得SnO2在胶体中分散较均匀;且改性后的SnO2表面存在着有机分子链,与硅橡胶分子链会发生物理缠结,物理缠结点数目增多,相互作用力增大.两种因素协同作用使硅橡胶强度提高.但是,随着SnO2添加量的继续增加,硅橡胶试样的拉伸强度和剪切强度开始下降,这是因为当SnO2的加入量过多时不宜混合均匀,造成应力集中点,因此力学性能下降.3 结论与含氢硅油相比,八氢基笼型倍半硅氧烷作为交联剂与使硅橡胶的初始分解温度提高了38 ℃;且当T8H8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4∶1时,白炭黑添加量为15 phr,氧化锡添加量为8 phr时,硅橡胶的耐热温度达到489.77 ℃,拉伸强度为4.06 MPa,剪切强度为1.69 MPa.参考文献:[1] SHI Yunhui, GAO Xiaoxiao, ZHANG Dian,et al.Synthesis and thermal properties of modified room temperature vulcanized (RTV) silicone rubber using polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as across linkingagent[J]. RSC Adv, 2014, 4(78): 41453-41460.[2] 周宁琳.有机硅聚合物导论 [M].北京:科学出版社, 2000: 112-145.[3] 魏鹏.加成型室温硫化硅橡胶的制备及改性研究[D].武汉:武汉理工大学,2007[4] 刘丽萍,董立杰,刘景涛,等.含氢硅油交联RTV硅橡胶的形态与性能[J].材料开发与应用,2008,23(5):34-37.LIU Liping, DONG Lijie, LIU Jingtao, et al. Morphology and performance of hydrogen polysiloxane cross linked RTV silicone rubber[J]. Development and Application of Materials,2008,23(5):34-37.[5] 陈东志.笼型倍半硅氧烷的合成及其在室温硫化硅橡胶中的应用[D].武汉:武汉大学,2011.[6] BARTOSZ H, BSKI J. Structural studies of octahydridoctasilse squioxane-H8Si8O18[J]. Journal of Molecular Structure, 2012,1028: 68-72.[7] 汤淑兰,杨荣杰.笼形氢基倍半硅氧烷的合成与表征[J].精细化工,2006,23(3):228-229.TANG Shulan, YANG Rongjie. Synthesis and characterization of polyhedral cotahydrid ospherosiloxane[J]. Fine Chemicals, 2006,23(3):228-229.[8] GRASSELLI J G, RITCHEY W M. Atlas of spectral data and physical constants for origanic compound[M]. 2nd ed.Cleveland:CRC Press Inc, 1975:274.[9] BURGY H, CALZAFERRI G. 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耐高温硅橡胶的研究进展
摘要 :综述 了硅橡胶 的结构特点和热老化机理 ,分析 了主链、侧基 、添加剂及水 、酸和碱 、氧 和臭氧 、 周期应 力等 因素对硅橡胶 耐高温性能的影响及提 高耐高温性能的方 法。
关 键 词 :硅 橡 胶 , 耐 高 温 ,热 老 化 ,机 理 中图 分 类 号 :TQ333.93 文 献 标 识 码 :A doi:10.1 1941/j.issn.1009—4369.2018.01.014
硅橡 胶 的 主链 降解 通 常认 为有 解 扣式 降解 和 无 规 降 解 两 种 方 式 。 解 扣 式 降 解 反 应 如 式 2 所 示 。
目前研 究发 现端 基 为硅 羟基 的 甲基硅 橡胶 在 高温环境下主要发 生解扣 式降解lL4]。在高 温条 件 下 ,硅橡 胶 主链 头尾 的羟基 会 与该 羟基 附近 的 硅原 子 发生 亲核 反应 ,引起 回咬反 应 ,从 而 引发 连续 的解 扣 式 降 解 ;同 时 还 存 在 主链 的无 规 断 裂 ,而 且 随着温 度 的持续 升 高 ,主链 无规 断裂 所
技 术进 展
荫帆..1材料,2018,32(1):66 70 SILICONE M ATERIAL
耐 高温 硅 橡 胶 的研 究 进 展 木
孙希路 ,刘春 霞 ,许 鑫 江 ,马凤 国h
(1.青岛科技大学橡塑材料 与工程教育部重点实验室 ,山东青 岛 266042; 2.青 岛科 技大学 自动化与 电子工 程学院 ,山东青岛 266042)
(2)
占反 应 的 比例越 来越 高 。这 是 因为 ,在过 高 的温 子相互作用 ,致使硅氧键断裂重排而引发重排式 度条件下分子链 中氧原子的孤对 电子与邻近硅原 降解 _6]。主链 无 规 降解 反 应如式 3所 示 。
双组分室温硫化硅橡胶耐热性能的研究进展
众所周 知,20 世 纪 60 年 代 诞 生 了 一 种 新 型 有 机 硅 弹 性 体 ,即 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 (以 下 简 称:RTV-2)。 其 优 点 是 室 温 下 可 自 然 硫 化,使 用方便。
RTV-2生胶 的 主 要 成 分 是 二 甲 基 硅 氧 烷, 其硫 化 反 应 通 常 是 由 催 化 剂 引 发。 一 般 地,将 RTV-2生胶与 交 联 剂 看 作 一 个 组 分,将 催 化 剂 看作另一组分,只 有 当 两 个 组 分 完 全 混 合 时 才 开 始硫化。常用交 联 剂 为 正 硅 酸 乙 酯,催 化 剂 为 二 月桂酸 二 丁 基 锡。 硫 化 时 间 主 要 取 决 于 环 境 温 度、交联剂用 量 和 催 化 剂 类 型 及 用 量。 催 化 剂 用 量越大,硫化 速 度 越 快。 室 温 下 的 硫 化 时 间 一 般 为1d左右,而150℃下 为 1h,由 此 可 见,环 境 温 度对硫化速率的影响程度之大。
硅橡胶的研究进展
硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料,具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性,因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。
随着科学技术的发展,硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。
目前,硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。
其中,一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现,为硅橡胶的应用拓展了新的领域。
例如,以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶,具有优异的耐高温性能和机械强度,成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。
此外,一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等,也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。
为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势,我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。
首先,我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析,了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。
同时,我们也设计了一系列实验,对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征,以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。
通过文献调研和实验研究,我们发现了一些有趣的事实。
首先,硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势,特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。
其次,新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行,为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。
最后,硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展,有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。
总之,硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料,在多个领域的应用前景非常广阔。
随着科学技术的不断发展和进步,我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。
未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展,同时,还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究,为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。
此外,为了应对全球环境和资源的挑战,未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。
通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式,提高硅橡胶的环保性能和生产效益。
高温硫化硅橡胶耐热性能的研究
高温硫化硅橡胶耐热性能的研究王修行,郑俊萍天津大学材料学院高分子材料,天津,(300072)E-mail:jpzheng@摘要:我们利用热老化后的力学性能和热失重研究耐热添加剂对硅橡胶性能的影响。
结果表明,耐热添加剂可以明显提高硅橡胶的耐热性能,并且在8phr时达到最佳。
关键词:硅橡胶,热稳定性,耐热添加剂硅橡胶是一种性能优良的特种橡胶,它具有优良的耐热性、耐低温性、绝缘性、抗震、抗压、抗磨以及很好的生物特性,使其具有广泛的应用范围,比如建筑、交通运输、电子电器、化工、生物材料以及现在的航空航天材料等。
现在硅橡胶可以在-65-300℃长期使用,但随着科技的发展,硅橡胶的应用场合更加广泛,而且对硅橡胶耐热性能有更高的要求。
比如现在的高速汽车,要求它的硅橡胶密封圈在300℃以上长期使用。
而现在的航空航天技术要求硅橡胶在更高的温度下(350℃)长期使用,因此,进一步提高硅橡胶的耐高温性能有很大的意义。
提高硅橡胶耐热等级的方法有很多,主要包括:(a)改变主链或者侧链结构,如在侧基上引入苯基,在主链上引入硅氮结构可以大幅度提高硅橡胶的耐热性能[1]。
(b)消除硅羟基,硅橡胶中可能存在着硅羟基,如补强剂白炭黑表面以及生胶的链端含有硅羟基,这些对硅橡胶的耐热都是不利的,因此可通过消除硅羟基来提高硅橡胶的耐热等级。
(c)加入金属氧化物,通过加入耐热添加剂可以阻止侧甲基的氧化,从而达到提高硅橡胶耐热性能的目的。
目前该方法是比较常用的一种方法。
如加入少量的Fe2O3,Fe(OH)3,SnO2等都可以大大提高硅橡胶的耐热性能。
(d)加入硅树脂,硅树脂具有与硅橡胶相似的结构,同样是以Si-O键为主链的聚合物,硅树脂侧基只有甲基与苯基,因此与硅橡胶具有较好的容混性。
少量的硅树脂的加入,可以提高硅橡胶的耐热性能[2]。
(e)其他方法,在硅橡胶中加入少量的二氨基芘、氢醌或二氨基蒽醌等抗氧剂可提高硅橡胶的热性能[3]。
而多苯基芳基硅化合物或含有稠环侧链的聚硅氧烷加入硅橡胶中,可以大大提高了硅橡胶的耐热等级[4]。
硅橡胶耐热性的研究进展
硅橡胶耐热性的研究进展强军锋井新利王杨勇王景平(西安交通大学,西安710049)摘要本文综述了硅橡胶的热氧老化机理,归纳了改善硅橡胶耐热性能的主要途径,指出了提高硅橡胶耐热性能的发展方向。
关键词硅橡胶,热氧老化,耐热性,金属氧化物,硅氮烷,硅树脂Research p ro g ress on t her m al stabilit y of silicone rubberG ian g Junf en g Ji n g X i nli W an g Y an gy on g W an g Ji n gp i n g(X i’an Jiaoton g U ni versit y,X i’an710049)Abstract I n t h is p a p er,t he m echan is m s f or ho t a g i n g o f s ilicone rubber are review ed,and t he m ai n a pp roach to i m-p rove t he t her m al stab ilit y o f s ilicone rubber is su mm arized,and deve lo p i n g trend to i m p rove t he t her m al stab ilit y o f s ilicone rubber is p o i nted out.K e y words s ilicone rubber,ho t air a g i n g,t her m al stab ilit y,m etal ox i de,s iloxane,s ilicone res i n硅橡胶是一种特种合成橡胶,在橡胶家族中占有重要地位。
由于其特殊结构,决定了它具有优异的性能,如耐高、低温,耐高电压,耐臭氧老化,耐辐射,耐候,生理惰性和高透气性,以及对润滑油等介质表现出优异的化学惰性,其应用领域非常广泛。
高温硫化硅橡胶聚合新工艺研究
②分子 量单位 皆为万 ;
③ 任 取 不 同生 产 设 备 的 同一 配 方 的 连 续 的 记 录 。
2 实验 部分
且 浮 动值 大 于 分析 测 试 误 差 2万 ( 车 间生 产 操 在
作 及 产 品记 录上 任 取一 段 数 据 列 于 表 1 , 要 原 )主
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为此 , 我们 想 到用 中 等 粘 度 的 甲基 硅 油 代 替 现 行封 头 剂参 与 反应 , 以控 制胶 料 分 子量 的变化 。 从 理论 上讲 … 中 等 粘 度 硅 油 完 全 可 以参 与 一S 1, i
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高温硫化硅橡胶简介介绍
对硫化好的硅橡胶制品进行修整、加工和 表面处理,以满足不同应用需求。
02
高温硫化硅橡胶的优点
高温硫化硅橡胶简介介绍
汇报人: 2024-01-08
目录
• 高温硫化硅橡胶的概述 • 高温硫化硅橡胶的优点 • 高温硫化硅橡胶的应用领域 • 高温硫化硅橡胶的发展趋势与
未来展望 • 高温硫化硅橡胶的挑战与解决
方案
01
高温硫化硅橡胶的概述
定义与特性
定义
高温硫化硅橡胶是一种高分子量的聚 合物,由硅、氧和碳元素组成,通过 高温硫化处理形成三维网络结构的高 分子材料。
特性
具有优良的耐高低温性能、耐老化性 能、耐化学腐蚀性能和电绝缘性能, 可在-55℃至250℃的温度范围内长期 使用。
主要的用途
航空航天领域
用于制造飞机、火箭等航空器 的密封件、绝缘材料和连接器
。
汽车工业
用于汽车发动机、底盘、电气 系统等部位的密封和减震材料 。
电子电器行业
用作电子元件、电线的绝缘保 护层、电缆附件和电子设备的 结构部件。
建筑行业
用于建筑物的防水、密封和保 温材料,以及玻璃幕墙的密封
材料。
生产工艺简介
原材料准备塑炼和混炼 Nhomakorabea将硅橡胶生胶、填料、硫化剂和其他添加 剂按照配方比例混合均匀。
通过塑炼机将生胶塑炼成一定黏度的胶料 ,再加入填料和硫化剂等混炼均匀。
成型和硫化
后处理和加工
将混炼好的胶料放入模具中成型,然后进 行高温硫化处理,使胶料交联固化形成三 维网络结构的高分子材料。
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硅橡胶 比普通橡胶具有好得多的耐热性,一 种表现硅橡胶的耐热性的描述方法是: 硅橡胶可在
10 下几 乎 永 远使 用而无 性 能变化 ;可在 2 0 5度 0 度 下 连续 使 用 1 .0 小 时 ;在 30 000 5 度下 亦可 使 用一
具有耐高温性的硅橡胶在烫会 印刷业 、 电子、
维普资讯
( 东橡胶 2 0 年 第 1 期 ( 广 07 2
・1 1・
耐 高温 硫 化 硅 橡胶 的 研 究进 展
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T e n lu nc s h i f e e of t uct re nd o os ti n f il c ne r b r, s c as s r u a c mp i o o s i o u be u h th e b kb ne, s de ac o i gr u o p, e g nd rou p, di iv ad t es, d he n i o en al on i on, an t e v r nm t c d ti s h uc as at w er,ac d, bas i e,ox e yg n,oz ne o on h h at es s an e t e e r i t c of i c e s li on r b er we a al e u b re n yz d. I w po nt o t h t h g n t e t c u e t as i ed u t a c an i g h s ru t r of ac b k
的功 能于 一身 。
、
硅 橡胶耐热性描述 ;
硅橡胶有耐热, 耐寒 , 有很宽温度使用范围, 高 电绝缘性 , 良好耐候性 , 耐臭氧性 , 并且无 味无毒等 性能 . 其最显著的特点是其优异 的耐热 性,可在
2 0 左 右的 温度下 长 期使 用 , 因此 被 广 泛 用 作 O℃ 高 温场 合 的弹性 材料 。
性 。提高现有硅橡胶等有机硅产品的耐高 温性 能
是急 待 解决 的技术 课题之 。 硅橡 胶 的耐热 性 :
一
半无 机 高分子 , 因此, 有 机 硅产 品 的 结 构 中既 含 在 有 ” 机基 团 ” 有 ,又含 有 “ 无机 结 构 ” ,这 种特 殊 的组成 和 分子 结 构使它 集 有机 物 的特 性 与无 机 物
段时间 另一种说法是: 一般高温硫化硅橡胶可 在 20度 下 长期 使用 , 10 时 , 温硫 化 硅橡 0 在 2度 高
胶 的耐 热 寿命 为 1 0—2 年 ;5 度 为5~1 年 : 0 0 10 0 20 度 时 , —5年 ; 6 度 ,个 月 。 2 20 3
电器 、 汽车、 航空航天等工业部门和高新技术领域 的应用是其它材料所不能替代的,但是随着高新 技术领域 的发展,现有 的商用硅橡胶 产 品在这些
方面应用已接近或达到其性能的极限,如用于涂 覆喷气式发动机、印刷线路板的硅橡胶 要求能在
二、 硅橡胶耐高温的原理 以及热氧老化机理 : 硅橡胶 耐高温性主要取决于硅橡胶生胶的分 子骨架 由键能很高的 s— - i (i 0 i o s 键 s 一 键键能为
臭氧 等环 境 务件对 其耐 热性 的 影 响 ,指 出改 变主 链 结构 和 侧 基结构 、消除硅羟 基、加 入
耐 热添加 剂和 少量硅 树 脂 等是 提 高硅 橡 胶耐 热性 的方 法 。
关 键 词 :硅橡 胶 ;热老化 机 理 ;耐 热性 ;综 述
Ab ta t h s a t c e r v e e h e h n s f t e m l a i g o i i o e r b e . s r c :T i r i l e i w d t e m c a i m o h r a g n f s l c n u b r
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s li o e i c n ru b b er.
Ke wo d :s l c n r b e ; t e m l g n e h n s ; h a e i t n e y rs i i o e u b r h r a a i g m c a i m e t r s s a c ;r v e e iw
前 言:
20 30 5 ~ o ℃下长期使用 : 用于现代超音速飞机 、 高
硅橡胶是由环状有机硅氧烷开环 聚合或以不 同硅氧烷进行共聚而制得的弹性共聚物 . 分子链为 s —O 交替主链 , i 一 侧基为有机基 团构成 的线型
一
速汽车的热空气导管的硅橡胶要求能耐3 0 以 o℃ 上的使用温度 ; 用于宇航工业的硅橡胶, 其耐热性 要求更高 。因此,还需进一步提高硅橡胶 的耐热
曹ห้องสมุดไป่ตู้莲
夏天
高磊
( 四川大学 高分子科 学与工程 学院, 成都
摘
60 6 1 05)
要:综述 了硅 橡 胶 的热 老化 机理 , 以及 组 成 、 境 条件对 其耐 热性 的影响 ,分析 了主 链 及 环 侧 基 、端 基 等硅 橡 胶 结 构 , 橡 胶 耐 热 添 加剂 , 化 剂 等填 料 组成 以及 水、酸和 碱 、氧和 硅 硫