含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
含氢硅油分子结构对硫化胶性能影响的机理分析
摘要:分析了含氢硅油交联剂分子结构对硫化硅橡胶性能的影响规律,并对影响机理进行了探讨。结
果表明,在活性氢与乙烯基的比值相同的⑺值)条件下,随着含氢硅油中活性氢质量分数由0.18%。增加
到0.9%,体系的扭矩值逐渐升高,正硫化时间逐渐缩短,硫化速率逐渐增大。侧氢结构能适当提高硫化
胶的强度和硬度,但会使拉断伸长率降低。随着侧氢含量的增加,硫化胶断裂面由韧性断裂逐渐向脆性断
试样 编号
1
最小 s
dN • m
0.1
大 s
dN • m
2.27
化 正化
s
s
s
s
52
1839
化 s
s -1
3.36
2
0.1
3.87
49
645 10. 06
3
0.1
5.70
37
300 22.82
4
0.1
6.33
14
146 45.43
2
图1和表2为含氢硅油 对
化性
能的影响&
1和表2
,
量分数的 ,硫化
高,正化 (CI) 变大。
性氢质量分数对热硫化液体硅橡胶(LSR)性能的 影响,并初步探讨了其影响机理,以期为开发不
同性能需求的新材料提供技术参考。
1实验
1.1主要原料及仪器 液体硅橡胶基胶:(M - 8836 ),黏度为
5 X104 mPvs,乙烯基质量分数0.12%,江西星 火有机硅厂;含氢硅油:H-18 (活性氢质量分 数0.18%,黏度12 mm2/s),H -36(活性氢质 量分数0.36%,黏度20 mm2/s),H -75 (活性 氢质量分数0.75%,黏度32 mm2/s),H -90 (活性氢质量分数0.9%,黏度43 mm2/s):无
含氢硅油用途
含氢硅油用途
含氢硅油,也称硅氢烷或硅氢基硅油,是一类有机硅化合物。
由于硅-氢键的存在,这种油具有一些特殊的性质,广泛用于不同领域。
以下是含氢硅油的一些主要用途:
润滑剂:含氢硅油因其出色的润滑性能而常用作机械设备和汽车发动机的润滑剂。
其耐高温性和化学稳定性使其在恶劣条件下表现良好。
防粘剂:含氢硅油的防粘性能使其成为许多制造业中的重要材料。
在橡胶、塑料和金属成型过程中,可以用作防止材料附着和提高流动性的添加剂。
保护剂:由于硅-氢键的存在,含氢硅油对水和氧气的抵抗力较强。
因此,它经常用作保护剂,用于防止金属表面腐蚀,特别是在化学制品的存储和处理中。
橡胶处理剂:在橡胶工业中,含氢硅油可以用作橡胶处理剂,有助于改善橡胶的性能,如延展性和耐磨性。
导电润滑脂:含氢硅油可以作为导电润滑脂的成分,用于改善电器元件的润滑性能并提高导电性。
表面活性剂:由于硅-氢键的特性,含氢硅油可用作表面活性剂,降低表面张力,改善润湿性,常见于化妆品和医疗领域的应用。
绝缘液体:具有绝缘性的含氢硅油可以用作电力电子设备和变压器中的绝缘液体,确保设备的电绝缘性能。
这些应用说明了含氢硅油的多功能性和多领域的适用性。
然而,具体用途可能因其化学结构和物理性质的不同而有所差异。
1。
含氢硅油对加成型液体硅橡胶硫化过程的影响
从图 1 可以看出,随含氢硅油中活性氢质量 分数的提高, 体系的 t c ( 90 ) 缩短、 硫化速率加 快; 而扭矩值逐渐增加,而后趋于平缓。这是由 于活性氢质量分数越高,体系中可参加交联反应 的活性点越多, 反应活性越大, 交联密度越高, 致使产品的硬度和模量较大。但当活性氢质量分
( 1)
数升高到 0. 5% 时,继续提高活性氢的质量分数 对硅橡胶的硫化速率和硬度贡献不明显 。这可能 是当分子链中活性氢质量分数达到某一程度时 , 活性氢单元彼此靠得太近,相互屏蔽后不能完全
2ห้องสมุดไป่ตู้
2. 1
结果与讨论
含氢硅油的活性氢质量分数对硅橡胶硫化
图2 Si—H 基数量对硅橡胶硫化曲线的影响
过程的影响 图 1 给出了第 1 种低含氢硅油的活性氢质量 分数对硅橡胶硫化曲线的影响。 t c ( 90 ) 为硅橡胶 交联度达到 90% 所需的时间。t c ( 90 ) 越大,则硫 化速率越慢; t c ( 90 ) 越小,硫化速率越快。
[6 ]
。 硅氢加成反应的速
率对加成型硅橡胶产品的开发至关重要 。硫化速 率慢,产品成型周期长,生产效益低; 硫化速率 快,胶料可操作时间短,甚至在未成型之前凝胶 化,进而使胶料报废。含氢硅油作为加成型液体 硅橡胶的交联剂,其分子结构中的 Si—H 基含量 及其分布对硅橡胶的硫化速率和最终产品的性能 有显著的影响。本实验合成了几种不同分子结构 的低含氢硅油,采用橡胶加工分析仪详细考察了 含氢硅油的种类对硅橡胶硫化过程的影响 ,以期 对生产起到指导作用。
。此外, 它还具有硫
化速率快、 生产效率高、 生产过程无异味等特 点,故越来越被业内人士看好。 加成型液体硅橡胶的硫化原理是含多个乙烯 基的聚硅氧烷与含多个 Si—H 基的聚硅氧烷在第 八族过渡金属化合物 ( 如铂等 ) 催化下进行硅 氢加成反应,形成新的 Si—C 键,使线形聚硅氧 烷交联成三维网络结构
加成型液体硅胶
催化剂
元素周期表中第八族,但在加成型硅橡胶中通常都采用各种形 的铂及其化合物和络合物。
反应抑制剂
硅生胶与交联剂和催化剂混合之后就可以 在室温反应,但混合后就固化,就得不到所 需的形状和性质。故要求催化反应在硫化 温度前几乎不起作用,达到硫化温度就迅速 反应。抑制反应的方法通常是加入抑制剂。 抑制剂能与铂催化剂生成一定形式的络合 体,它与其组分方向有一平衡: 催化剂+ 抑制剂 催化剂·抑制剂 温度高时平衡趋向左方有利于反应。
加成型液体硅胶
加成型液体硅橡胶(LSR) 是硅橡胶中档次 较高的一类品种,与缩合型液体硅橡胶比较, 具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、 能深层硫化等优点,在高温下的密封性也比 缩合型的好。此外,LSR 还具有工艺简便、 成本低廉的突出优点。
反应机理
交联剂
含氢硅油是加成型硅橡胶的交联剂,其分子 中直接与硅原子相连接的活性氢原子与乙烯基 进行加成反应使生胶硫化 在制备加成型硫化硅橡胶时,要注意交联剂 中硅氢基与生胶中硅乙烯基的摩尔比,只有使它 们相匹配,才能得到性能最佳的硫化胶。考虑到 乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗,一般以氢基 稍过量为宜。
炔醇类抑制剂是一类可挥发性的抑制剂。 在室温或高温下挥发掉,交联反应就会进 行。
注射成型液体硅橡胶硫化速率影响因素的研究
术叙琏看料,2021,35(1):47〜49SILICONE MATERIAL 研究・开发注射成型液体硅橡胶硫化速率影响因素的研究尹金,伊港,孙江,周磊,王英明,周玲,肖月玲,高艳红(山东东岳有机硅材料股份有限公司,山东淄博255000)摘要:以加成型液体硅橡胶为基料,添加多乙烯基硅油等制得注射成型液体硅橡胶。
考察了多乙烯基硅油种类和用量、6金催化剂和抑制剂用量对胶料硫化速率的影响。
结果表明:乙烯基质量分数10%、黏度5000mPo-s的多乙烯基硅油用量越多,液体硅橡胶的正硫化时间越长;随着6金催化剂用量的增加,液体硅橡胶的正硫化时间缩短;在硅橡胶配方中改用乙烯基质量分数8%、黏度15000mPo-s的多乙烯基硅油后,相比采用乙烯基质量分数10%、黏度5000mPo-s的多乙烯基硅油时,液体硅橡胶的正硫化时间缩短;当抑制剂用量由0.89份减少至0.56份时,液体硅橡胶的正硫化时间从105s缩短至89s&关键词:4射成型,液体硅橡胶,硫化速率,多乙烯基硅油,6金催化剂,抑制剂中图分类号:TQ333.93文献标识码:A doi:10.11941/j.issn.1009-4369.2021.01.008注射成型液体硅橡胶是一类适应注射成型工艺的双组分加成型液体硅橡胶。
注射成型液体硅橡胶的硫化工艺与固体混炼硅橡胶相比有诸多优点:其硫化前不需返炼,在密闭系统操作可避免混入杂质,保证硅橡胶制品品质;工艺自动化程度高,可节省劳动力成本;硫化过程基本无溢料,减少了修边处理和材料浪费;注射成型硫化周期短,无需二次硫化,生产效率高制取加成型硅橡胶的主要反应为硅氢加成反应,研究硅氢加成反应的催化机理是非常必要的,不同产品对加成型硅橡胶的硫化时间要求不同,其抑制机理方面的研究也具有重要意义[2]。
黄文润对硅氢加成硅橡胶主要成分的新结构、新剂型及特性作了总结介绍,包括基础聚合物、交联剂、W 催化剂配合物、抑制剂及增粘剂的结构和制取方法⑶&为满足用户对注射成型液体硅橡胶制品生产效率和硬度越来越高的需求,缩短硬度较高(邵尔A硬度约70度)的注射成型液体硅橡胶的硫化时间,本实验以加成型液体硅橡胶为基料,添加了不同种类的多乙烯基硅油,考察了多乙烯基硅油种类和用量、W金催化剂和抑制剂用量对胶料硫化速率的影响。
含氢氟硅油及其对注射成型氟硅橡胶的影响
12氟硅橡胶是一种新型的特种橡胶,由于其分子结构中引入了三氟丙基基团,因而有着远比普通硅橡胶优异的耐油、耐溶剂性能,同时又具有硅橡胶优良的耐热、耐寒和耐候性,它能在大多数燃油、润滑剂以及溶剂介质中正常工作,可以作为汽车和飞机中的隔膜、垫圈及密封件等。
氟硅混炼胶的性能优异,但硫化温度高且废料多,在某些领域逐渐为液体氟硅橡胶所取代;缩合型室温硫化胶的固化适用性强,在一定情况下,广泛应用于密封剂和胶粘剂等领域,具有不可替代的市场优势。
但缩合型室温硫化胶固化时间长,强度低,制约了该液体氟硅橡胶的应用领域。
加成型液体氟硅橡胶制品生产工艺效率较高,废料率几乎为零,节能高效,强度高,硫化速度快120℃下仅需要3min。
相比具有使用方便,及应用于精密配件的优势,是目前国外氟硅胶的主流产品,也是将来氟硅胶的发展趋势。
注射成型氟硅橡胶以低相对分子质量的乙烯基封端液体氟硅橡胶作为主体材料制备的,这种乙烯基封端液体氟硅橡胶在国内尚处于研究阶段。
以乙烯基封端氟硅液体橡胶制成的注射成型氟硅橡胶可以用在耐溶剂、耐化学性的模制配件,电气/电子连接器,薄、高精度涂层,精密公差的高精度零件等各种场合,是相当理想的密封新材料。
其中FL40-9201可作为高精度涂层。
含氢氟硅油是注射成型氟硅橡胶的必备交联剂,决定了其交联键的类型和交联密度,对氟硅橡胶产品性能有决定性的影响。
本实验研究了不同结构、不同催化剂制备的含氢氟硅油作为交联剂对注射成型氟硅橡胶的机械性能的影响。
1 实验部分1.1 原料和仪器实验用原料及仪器分别见表1和表2。
表1 实验仪器仪器名称仪器规格生产厂家强力电动搅拌机JB-D300上海标本模型厂恒温磁力搅拌器B11-3上海司乐仪器有限公司三滚研磨机S65常州市龙鑫化工机械有限公司平板硫化机BL-6170-A 东莞宝轮精密检测仪器有限公司电子天平JY5002上海舜宇恒平科学仪器有限公司拉力机TCS-2000高铁检测仪器有限公司硬度计邵氏硬度高铁检测仪器有限公司粘度计表2 实验用原料原料名称规格,%生产厂家三氟丙基甲基环三硅氧烷99.5自制八甲基环四硅氧烷99.5美国道康宁有限公司四甲基环四硅氧烷99江西新嘉懿新材料有限公司六甲基二硅氧烷99浙江建橙有机硅有限公司硫酸AR 上海国药集团活性白土AR 上海国药集团固体酸AR 上海国药集团乙烯基氟硅油1000mPa·s 自制白炭黑R974赢创特种化学(上海)有限公司1.2 性能测试拉伸强度按GB/T 528—2009 测试; 撕裂强度按GB/T 529—2002 测试;黏度按GB/T 2794—1995测试; 含氢氟硅油及其对注射成型氟硅橡胶的影响陈秀杰深圳市冠恒新材料科技有限公司 广东 深圳 518101摘要:以四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷、六甲基二硅氧烷为原料,以不同酸为催化剂,合成不同结构的含氢氟硅油。
含氢硅油对加成型液体硅橡胶硫化过程的影响
含氢硅油对加成型液体硅橡胶硫化过程的影响徐晓明;金红君;王轲;李鹏洲【期刊名称】《有机硅材料》【年(卷),期】2011(25)5【摘要】合成了几种不同分子结构的低含氢硅油作为加成型液体硅橡胶的交联剂,采用橡胶加工分析仪系统考察了含氢硅油的活性氢质量分数、分子结构中Si-H基的数量及分布对加成型液体硅橡胶硫化过程和最终产品性能的影响.结果表明,随含氢硅油中活性氢质量分数的提高,硅橡胶的硫化速率加快,模量和硬度增加,较佳活性氢质量分数为0.3%~0.5%;随含氢硅油分子中Si-H基数量的增加,硅橡胶的硫化速率先加快而后稍有减慢,模量和硬度先增加而后趋于稳定,较佳Si-H基数量为10个左右;活性氢封端的低含氢硅油具有相对高的反应活性.%Several hydrogenated silicone oils with different molecular structures were synthesized. The reactive hydrogen mass fraction of the hydrogenated silicone oil was characterized by rubber process analyzer. The effect of different hydrogenated silicone oil types on vulcanization process and final product properties were investigated. Result showed that with the increase of hydrogen concentration, the vulcanization rate quickened, the modulus and hardness increased. With the increase of Si-H amount, the vulcanization rate quickened first and then slowed down, modulus and hardness increased and then leveled off. Silicone rubber with 10 Si-H functional groups had relative excellent properties. Additionally, thehydrogenated silicone oil with active hydrogen distributed at the end of molecular chain had relative high reactivities.【总页数】3页(P311-313)【作者】徐晓明;金红君;王轲;李鹏洲【作者单位】浙江新安化工集团股份有限公司,浙江建德311600;浙江新安化工集团股份有限公司,浙江建德311600;浙江新安化工集团股份有限公司,浙江建德311600;浙江新安化工集团股份有限公司,浙江建德311600【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93【相关文献】1.加成型液体硅橡胶硫化动力学的非等温DSC研究 [J], 房佳丰;郑铭焕;覃柳琪;吴强;张宝华;张春晖;陈世龙2.炔醇抑制剂/加成型液体硅橡胶体系的硫化动力学研究 [J], 张郑;沈忱;张春晖;李秀雯;吴强3.铂催化剂用量对加成型液体硅橡胶硫化行为的影响 [J], 潘鸽;管东波;石彤非;王晓伟;李双双;付志磊;刘芳;马蕊;许东华;姚卫国;窦艳丽4.含氢硅油对加成型液体硅橡胶硫化过程的影响 [J], 张少珍5.含氢硅油对加成型液体硅橡胶粘接性能的影响 [J], 熊婷;王有治;李步春;赵林;雷震;谢利平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
乙烯基POSS改性加成型液体硅橡胶
乙烯基POSS改性加成型液体硅橡胶代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【摘要】采用\"溶液接枝法\"和硅氢加成的方法合成了乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(POSS)基含氢交联剂和乙烯基POSS基加成型液体硅橡胶.研究了不同添加量的乙烯基POSS对硅橡胶力学性能、热稳定性、紫外透过率以及其在基体中分布的影响.结果表明,当乙烯基POSS质量分数大于0.5%时,乙烯基POSS开始发生团聚,在基体中分布不均匀;随着乙烯基POSS添加量的增加,拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,交联密度和硬度增大;当质量分数为0.5%时,拉伸强度和断裂伸长率分别为7MPa和402.4% ,交联密度为5.3×10-4mol/cm3,随着乙烯基 POSS含量的增加,其热稳定性提高,而紫外透过率先增大后减小.【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2018(028)005【总页数】6页(P22-27)【关键词】乙烯基笼型聚倍半硅氧烷;加成型液体硅橡胶;添加量;改性【作者】代志鹏;陈绪煌;余鹏;李纯清【作者单位】湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93笼型聚倍半硅氧烷(POSS)是具有有机/无机杂化结构的纳米级无机填料[1],其通式为R8Si8O12,具有硅氧交替连接的中空笼型无机结构,Si原子的八个顶点连接着有机基团R,其结构如图1所示,由于R可以为不同的有机基团,因此POSS具有可修饰性。
通过选择带有需要的R有机基团对材料进行改性,从而得到满足性能需求的材料。
根据性能的需求可以将R基团分为反应性基团或惰性基团[2],POSS的引入可以使聚合物基体具有无机材料的刚性、强度、优异的热稳定性、耐磨性等优点。
加成型室温硫化硅橡胶力学特性的影响规律
第 5期
赵 翠峰等 .加成型室温硫化硅 橡胶力学特性 的影 响规律
明、活性氢质量分数为 0 5 . %的低含氢硅油。
1 4 硅 橡胶 的 制备 .
硅橡 胶 的硬 度减 小 ,但 减小 的趋 势渐 缓 。这 是 因 为 黏度 较低 的乙烯基 硅 油 的摩尔 质量 较 小 ,交联 点 较多 ,因而硅 橡胶 的硬度 较 大 。
钙厂 。
裂强度较差…。徐 志君等人考 察 了乙烯 基硅油
及 含 氢硅 油对 加成 型低 温硫化 硅橡 胶机 械性 能 的 影 响 ,得 到 拉 伸 强 度 为 3 8MP 、撕 裂 强 度 为 . a
7 6k / . N m、拉断伸长率为 12 6 %的硅橡胶 J 。 影响硅橡胶性能的因素繁多 ,如基础胶的黏 度与 结构 、交 联剂 的类 型与用 量 、催化 剂 的类 型
法 白 炭 黑 添 加 过 多 时 , 会 起 到 “隔 离 ” 作 用 ,影 响到 聚硅 氧烷分 子链 间 的交 联 ,所 以 硅橡 胶 的硬度 反 而降低 。
第2 卷 5
于 1 i 基含 量 太 少 ,则 交 联 点 不 够 ,可 能 ,S—H
会有一些分子链没有形成交联网络 ,使硅橡胶 的 凝胶含量降低 ;A值大于 1 ,会有一些 s i —H基 不能参加反应 ,但 由于每个分子上的反应基团都 大 于 3个 ,所 以仍然 能形 成 交联 网络 ;A值 增 大
5 8 2 0 、采 用 德 国 Z ik公 司 的 Z ik R e 2- 09 wc wc/ ol l
黏度/ a P. s
图 2 乙烯基硅油黏 度对硅橡胶机械性能 的影 响
Z0 22万 能 材 料 测 试 机 测 定 ;撕 裂 强 度 :按 照 G / 2 - 20 、采 用 承 德 建 德 检 测 仪 器 有 限 B T5 9 0 8 公 司的 c J 2 P 一 5型机 器测 定 。 由图 2可 见 ,随着 乙烯 基 硅 油 黏 度 的增 加 , 硅 橡胶 的拉伸 强度 、拉断 伸长 率 和撕裂 强度 都呈
含氢硅油结构对硅橡胶性能的影响
含氢硅油结构对硅橡胶性能的影响方炜;蘧建星;林浩军【期刊名称】《有机硅材料》【年(卷),期】2017(031)0z1【摘要】研究了不同结构的含氢硅油作为交联剂,对加成型液体硅橡胶机械性能的影响.结果表明,当Si-H与Si-Vi的量之比为 1.3~1.9时,加成型液体硅橡胶的机械性能较好;可选择不同的含氢硅油来控制硅橡胶硬度;利用端基上的活性氢作为扩链剂可以对硅橡胶起到很好的增韧作用,在提高拉伸强度、拉断伸长率的同时还能提高撕裂强度.%The effects of different structures of hydrogen silicone fluid as the crosslinking agent on the mechanical properties of LSR are studied.Results show that when the ratio of Si-H to Si-Vi is 1.3~1.9, the mechanical properties of the LSR are good.Different kinds of hydrogen silicone oil can be used to control the hardness of silicone rubber.The hydride-terminated silicone fluid as a chain extender can toughen the silicone rubber, improving the tensile strength and elongation, as well as the tear strength.【总页数】4页(P87-90)【作者】方炜;蘧建星;林浩军【作者单位】江苏科幸新材料股份有限公司,江苏苏州215600;江苏科幸新材料股份有限公司,江苏苏州215600;江苏科幸新材料股份有限公司,江苏苏州215600【正文语种】中文【中图分类】TQ333.93【相关文献】1.纳米SiO2对甲基乙烯基硅橡胶结构和性能的影响 [J], 刘正霞2.含氢硅油分子结构对硫化胶性能影响的机理分析 [J], 苏俊杰;李苗;严杏枢;曾幸荣;吴向荣;罗斌3.结构助剂对高温硫化固体硅橡胶工艺性能的影响 [J], 席克会;司文凯;杨青箐4.结构化控制剂种类及配比对硅橡胶性能的影响 [J], 孙豪;张家平;汤琦;王庆富;宗成中5.含氢硅油对加成型液体硅橡胶粘接性能的影响 [J], 熊婷;王有治;李步春;赵林;雷震;谢利平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
含氢硅油合成
含氢硅油合成含氢硅油是一种合成材料,由含有氢原子的有机硅化合物与硅氢化合物反应而成。
它具有很多优良的性质和应用领域,因此在工业生产和科研领域得到广泛应用。
含氢硅油具有很高的化学稳定性和热稳定性,能够在高温、高压和强酸碱等恶劣条件下保持良好的性能。
它的主要组成成分是硅氢键和碳氢键,这两种键在材料的性质和用途中起到了重要的作用。
含氢硅油具有很好的润湿性和润滑性,可以用作润滑剂和密封剂。
在机械设备中,含氢硅油可以减少摩擦和磨损,延长设备的使用寿命。
在电子产品中,含氢硅油可以提高电子元件的散热性能,保护电路板不受潮湿和尘埃的侵蚀。
在医疗器械中,含氢硅油可以作为人工关节和人工心脏等器官的润滑剂,提高医疗设备的使用效果。
含氢硅油还具有很好的绝缘性能和防水性能,可以用作绝缘液和防水剂。
在电力设备中,含氢硅油可以用于绝缘变压器油和绝缘液,提高电力设备的绝缘性能和安全性能。
在建筑材料中,含氢硅油可以作为防水涂料和防水剂,保护建筑物不受水的侵蚀。
含氢硅油还具有很好的抗氧化性能和抗老化性能,可以用作抗氧化剂和抗老化剂。
在橡胶制品中,含氢硅油可以提高橡胶的抗氧化性能和耐老化性能,延长橡胶制品的使用寿命。
在塑料制品中,含氢硅油可以提高塑料的抗氧化性能和耐老化性能,提高塑料制品的使用寿命。
含氢硅油还具有很好的渗透性和扩散性,可以用作渗透剂和扩散剂。
在化工领域,含氢硅油可以用于提取和分离化合物,加速化学反应的进行。
在生物医学领域,含氢硅油可以用于药物传递和细胞渗透。
总的来说,含氢硅油是一种多功能的合成材料,具有很多优良的性质和应用领域。
它在工业生产和科研领域有着广泛的应用前景,对于推动科技进步和经济发展具有重要的意义。
随着科学技术的不断进步,含氢硅油的性能和应用将会进一步得到发展和扩展,为人类带来更多的福祉和便利。
含氢硅油对加成型液体硅橡胶粘接性能的影响
s h o w e d t h a t t h e a d h e s i o n o f s i l i c o n e ub r b e r b e c o m e s t r o n g e r w h e n t h e v a l u e o f n ( S i H / S i C H C H 2 ) i n t h e r a n g e o f 1 t o 1 . 4 a n d 1 . 7
含 氢 硅 油 对 加 成 型 液 体 硅 橡 胶 粘 接 性 能 的 影 响
熊 婷 , 王有治 , 李 步春 , 赵 林 , 雷 震, 谢 利 平
( 成 都硅 宝科 技股 份有 限公 司 , 四川 成都 6 1 0 0 4 1 )
含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
加成型液体硅橡胶2014年液体硅橡胶信息交流会论文集63—65含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响范德文,康旭(广州市矽博化工科技有限公司,广州510507)摘要:研究了含氢硅油中的硫残余量、黏度、活性氢含量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
结果表明,使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时,含氢硅油的硫残余量都比较高,从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化;采用碱中和处理可大大降低硫的残存量。
随着含氢硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小,但硬度增加;,随着含氢硅油活性氢质量分数的增大,硅橡胶的拉伸强度及硬度增大,而拉断伸长率和撕裂强度则降低。
使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油/端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能,可使其撕裂强度达41.3kN/m,拉断伸长率达750%。
关键词:含氢硅油,加成型,液体,硅橡胶,硫化加成型液体硅橡胶是由含乙烯基的聚有机硅氧烷作基础聚合物、含Si—H键的聚有机硅氧烷做交联剂、铂催化剂存在下在室温或加热下硫化的一类有机硅材料…,因无毒、安全性较高,是硅橡胶中档次较高的一个品种。
近年来关于加成型液体硅橡胶的研究越来越多,但含氢硅油对硅橡胶性能影响的研究却很少。
本实验考查了含氢硅油中的硫残余量、黏度、含氢量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
1实验1.1主要原料及设备仪器乙烯基硅油:黏度1000—50000mPa・S,自产;含氢硅油:各种规格,自产;六甲基二硅氮烷:自产;气相法白炭黑:A380,德固赛公司;铂金配合物:自制;乙炔基环己醇:AR,北京百灵威科技有限公司。
捏合机:NH2—5,佛山市金银河机械设备有限公司;三辊研磨机:¥260,上海橡塑机械厂;电子拉力机:GT一7010一AE,高铁检验仪器有限公司;无转子硫化仪:MDR一2000,上海登杰机器设备有限公司;高速搅拌机:U400/80—220,东莞市鹏鲲自动化设备有限公司;平板硫化机:XLB—D,青岛祥泰橡胶机械厂;冲片机:GT一7016一A,高铁检验仪器有限公司;离子色谱仪:883,瑞士万通。
端含氢聚硅氧烷于加成型硅橡胶的典型运用
中国化工贸易 中国化工信息网China Chemical Trade 中国化工贸易China Chemical Trade第3期2013年3月端含氢聚硅氧烷于加成型硅橡胶的典型运用孙峻峰王艺霖(上海工程技术大学化学化工学院,上海201620)摘要:本文通过对加成型液体硅橡胶的概述,阐明了加成型液体硅橡胶的特性,尤其通过实验,验证了双端含氢硅氧烷在高机械性能的硅橡胶中至关重要和不可代替的作用。
关键词:环保端含氢硅氧烷氢硅化反应网络结构高机械性能应用由双端含氢聚硅氧烷生产出的各类高机械性能橡胶能大大提高橡胶的机械性能,对橡胶制品有改良和促进作用。
本文通过实验验证能有效解决全含氢、高含氢作为交联剂生产加成型硅橡胶的脆性问题。
一、加成型硅橡胶的原理绿色环保加成型液体硅橡胶是氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用。
其原理是由含乙烯基的硅氧烷与多Si-H 键硅氧烷在第八族过渡金属化合物催化下进行氢硅化加成反应,形成新的Si-C 键,使线型硅氧烷交联成为网状结构。
反应方程式示意如下:≡SiCH=CH 2+HSi≡→≡SiCH=CH 2Si (选用铂系催化剂)加成型液体硅橡胶通常由基础聚合物、交联剂、催化剂,以及附于补强、着色、耐热、导热、导电、阻燃等性能的填料或添加剂组成。
二、加成型硅橡胶的应用及市场现状氢硅化反应理论上不生成副产物,且具有高转化率、交联密度及速度易控制等特点,故制得的硅橡胶除具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、抗电弧、耐某些化学药品、高透气性以及生理惰性外,而且有更佳的电器绝缘性,尤其是它的快速深度热固化,使它在电子、电气、汽车、轻工、军工、航天、化妆品、医疗、食品等行业获得广泛的应用。
此外加成型液体硅橡胶的硫化反应作为模型体系,用于研究交联位置效应,橡胶硫化动力学及交联理论等也有其重要意义。
加成型液体硅橡胶根据产品包装方式有单双组份两类。
由于单组份生产助剂工艺繁杂,贮存,运输条件较高,故市场上双组份产品居多。
加成型液体硅橡胶的粘接性能研究进展
加成型液体硅橡胶的粘接性能研究进展摘要加成型液体硅胶作为有机硅发展较快的一个产品,具有成本低、能耗低、可进行自动化生产、性能优异等优点,在电子元器件密封,管道密封、建筑、医疗器械、键盘及婴儿奶嘴等方面得到普遍应用。
本文主要简述液体硅橡胶的两种类型—缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅胶,及其主要分成;介绍目前存在的几种粘接理论,例如机械理论、扩散理论、化学键理论等;综述了改善加成型液体硅胶粘接性能的三种方法:一是对基材进行表面处理,二是在聚有机硅氧烷分子链中引入功能性基团,三是加入增粘剂。
关键词:加成型;液体硅橡胶;粘接理论;粘接性能1、引言加成型液体硅橡胶[1-2](ALSR)具有优异的耐高低温[3]、耐湿、耐臭氧、耐辐射、耐候和绝缘性等性能,是近年来发展较快、档次较高、产品技术含量较大,且具较高附加值的一类有机硅产品。
这类产品具有加热成型速度快、生产效率高、综合成本低的特点。
加成型液体硅胶在电子电器[4-6]、航空航天[7]、光伏组件[8]和汽车[2]等制造领域得到了广泛的应用。
但硫化后的液体硅橡胶表面基团绝大部分为非极性基团,显示出较低的表面能[9],且缺乏反应活性基团[10],因而对基材的粘接性能差。
因此,通过对液体硅橡胶进行粘接改性,赋予其优良的粘接性能具有非常重要的意义。
2、液体硅橡胶液体硅橡胶[11](LSR)是由较低粘度的聚硅氧烷为基础聚合物,配合填料、催化剂、交联剂及其他添加剂配制而成。
液体硅橡胶在硫化前具有自流平性或触变性,可在室温下或加热条件下硫化成为弹性体。
根据液体硅橡胶的硫化机理不同,可分为缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅橡胶。
2.1 缩合性液体硅橡胶缩合性液体硅橡胶由于可以在室温下硫化,故又称室温硫化硅橡胶[12-14](RTV)。
RTV胶在室温下,通过催化剂的作用,聚硅氧烷分子自缩合反应或者与交联剂发生缩合反应,而形成三维网络弹性体。
按其包装方式不同[15],RTV 胶可以分为单组分缩合型液体硅橡胶和双组分缩合性液体硅橡胶。
端含氢聚硅氧烷于加成型硅橡胶的典型运用
端含氢聚硅氧烷于加成型硅橡胶的典型运用摘要:本文通过对加成型液体硅橡胶的概述,阐明了加成型液体硅橡胶的特性,尤其通过实验,验证了双端含氢硅氧烷在高机械性能的硅橡胶中至关重要和不可代替的作用。
关键词:环保端含氢硅氧烷氢硅化反应网络结构高机械性能应用由双端含氢聚硅氧烷生产出的各类高机械性能橡胶能大大提高橡胶的机械性能,对橡胶制品有改良和促进作用。
本文通过实验验证能有效解决全含氢、高含氢作为交联剂生产加成型硅橡胶的脆性问题。
一、加成型硅橡胶的原理绿色环保加成型液体硅橡胶是氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用。
其原理是由含乙烯基的硅氧烷与多Si-H键硅氧烷在第八族过渡金属化合物催化下进行氢硅化加成反应,形成新的Si-C键,使线型硅氧烷交联成为网状结构。
反应方程式示意如下:≡SiCH=CH2+HSi≡→≡SiCH=CH2Si (选用铂系催化剂)加成型液体硅橡胶通常由基础聚合物、交联剂、催化剂,以及附于补强、着色、耐热、导热、导电、阻燃等性能的填料或添加剂组成。
二、加成型硅橡胶的应用及市场现状氢硅化反应理论上不生成副产物,且具有高转化率、交联密度及速度易控制等特点,故制得的硅橡胶除具有优异的耐高低温、耐候、耐臭氧、抗电弧、耐某些化学药品、高透气性以及生理惰性外,而且有更佳的电器绝缘性,尤其是它的快速深度热固化,使它在电子、电气、汽车、轻工、军工、航天、化妆品、医疗、食品等行业获得广泛的应用。
此外加成型液体硅橡胶的硫化反应作为模型体系,用于研究交联位置效应,橡胶硫化动力学及交联理论等也有其重要意义。
加成型液体硅橡胶根据产品包装方式有单双组份两类。
由于单组份生产助剂工艺繁杂,贮存,运输条件较高,故市场上双组份产品居多。
不管是单组份还是双组份,由于加成型液体硅橡胶的一般用途,其大部分产品机械性能较低。
随着国民经济的迅猛发展,对有机硅橡胶的典型用途不断挖掘,尤其是对高机械性能的加成型液体硅橡胶的强大需求,研发、生产高机械强度的加成型液体硅橡胶成为当务之急。
液体硅橡胶调研报告
液体硅橡胶项目调研报告一、概述液体硅橡胶是以乙烯基硅油为基础聚合物,含氢硅油为交联剂,在催化剂的作用下,通过氢硅化加成反应硫化交联,形成三维网状聚合物。
它是有机硅材料中发展较快的一个品种。
与混炼胶相比,具有室温硫化、工艺简单、容易自动化生产等特点,十分适合工业化生产。
液体硅橡胶在硫化过程中不产生副产物,容易制得高纯度产品,产品收缩率极小,尺寸稳定,安全无毒、化学稳定、耐腐蚀、生物相容性好机械强度高、抗高温稳定性好、压缩形变低,被广泛应用于生产生活的各个领域。
液体硅橡胶有单组份和双组份两类产品,现阶段,国内液体硅橡胶主要以双组份为主要,包括A、B两个组份。
A组分:乙烯基硅油、填料、色浆、催化剂B组分:乙烯基硅油、填料、含氢硅油、抑制剂使用时,按厂家指定比例的混合即可。
二、液体硅橡胶消费情况及趋势得益于材料、设备和工艺的改进与革新,近年来液体硅橡胶逐渐摆脱了小众需求的现状,扩大了应用领域。
目前液体硅橡胶主要应用在医疗保健、日用品、电子电器、汽车工业等领域,消费增速在10%以上。
2019年液体硅橡胶消费情况及未来趋势见表1。
表1 液体硅橡胶消费情况及趋势医疗保健医疗器械整形美容成人用品母婴等2.548.4%12.5%经济水平提高,健康产业发展美容行业兴起放开行业准入,社会接受程度提高城市化进程加快,孕育观念变化日用品厨卫食品皮革体育用品工艺品等0.93312.1%11.5%生活水平提高,环保观念提升,健康关注度上升电子电器密封材料灌封材料绝缘保护按键护套等0.988.9%8.2%工艺逐渐成熟,价格逐渐下降电子信息制造业平稳增长汽车工业汽车零部件密封条接头密封套排气管等0.297-6.0%-5.1%新能源汽车普及,汽车保有量远低于欧美发达国家,发展空间充分其它防水密封圈避雷器绝缘端子护套等0.45 4.2%4%由于加工成型方便,性能优越,消费量不断提升三、产品的市场信息调研3.1 液体硅橡胶生产现状21世纪初,中国开始液体硅橡胶的工业化生产。
加成型液体硅橡胶交联剂的研究
烷作 交联剂 。 在铂催化剂 的作用下 。 进行 S— / i iH S— V 加成反应 , i 可交联成 弹性体。反应式示意如下 :
-
烷 。从 二 甲基 硅 氧烷 环体 ( MC 出发 , D ) 经过减 压
1 . 白炭黑 的优选与 处理[ .2 2 2 ]
以气相法 白炭 黑或沉 淀法 白炭黑作 硅橡胶 的 补强剂 。 通过混 炼配胶 和硫化 测试性 能 , 比较 优选
增 稠作 用小 而 补强 效果 好 的 白炭黑 作 补强 填料 。
进 而用六 甲基 二硅 氧烷对优选 的 自炭黑 进行 疏水
填料 、 交联剂 、 化剂 和辅 助助剂等 组成 。各个组 催 份对硅 橡胶 的性能都有较 大 的影 响。本文 着重讨 论交联 剂含氢硅 油的高分子 结构和 分子量 、iH S— / s— i 比等 因素对 加 成 型液体 硅橡 胶机 械 性能 iV 配
的影响 。
除低 分子 物 。 制得 基础聚合 物 乙烯 基硅油 。
关 键词 : 成型硅橡胶 ; 加 交联 剂 ; 氢硅 油 ; 含 机械性 能
d i1 . 9 9/i n 10 - 2 7 2 1 . 3 0 7 o:0 3 6 /. s 。 0 7 2 1 . 0 0 0 . 0 s
加成 型液体 硅橡 胶是近 年来发展 较快 的一类 有机硅 产品 。加成型液体硅 橡胶在硫 化前是 可流 动的液体 ,便 于采用 反应注 射成型工 艺加工 形状 复杂 的制 品 ,特别适 合于形 状复杂制 品 的大 批量 高效率生 产[ 。 加成 型液体硅橡 胶 的基 础聚合物 是含 乙烯基
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加成型液体硅橡胶2014年液体硅橡胶信息交流会论文集63—65含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
范德文,康旭
(广州市矽博化工科技有限公司,广州510507)
摘要:研究了含氢硅油中的硫残余量、黏度、活性氢含量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
结果表明,使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时,含氢硅油的硫残余量都比较高,从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化;采用碱中和处理可大大降低硫的残存量。
随着含氢硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小,但硬度增加;,随着含氢硅油活性氢质量分数的增大,硅橡胶的拉伸强度及硬度增大,而拉断伸长率和撕裂强度则降低。
使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油/端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能,可使其撕裂强度达41.3kN/m,拉断伸长率达750%。
关键词:含氢硅油,加成型,液体,硅橡胶,硫化
加成型液体硅橡胶是由含乙烯基的聚有机硅氧烷作基础聚合物、含Si—H键的聚有机硅氧烷做交联剂、铂催化剂存在下在室温或加热下硫化的一类有机硅材料…,因无毒、安全性较高,是硅橡胶中档次较高的一个品种。
近年来关于加成型液体硅橡胶的研究越来越多,但含氢硅油对硅橡胶性能影响的研究却很少。
本实验考查了含氢硅油中的硫残余量、黏度、含氢量及结构对加成型液体硅橡胶性能的影响。
1实验
1.1主要原料及设备仪器
乙烯基硅油:黏度1000—50000mPa・S,自产;含氢硅油:各种规格,自产;六甲基二硅氮烷:自产;气相法白炭黑:A380,德固赛公司;铂金配合物:自制;乙炔基环己醇:AR,北京百灵威科技有限公司。
捏合机:NH2—5,佛山市金银河机械设备有限公司;三辊研磨机:¥260,上海橡塑机械厂;电子拉力机:GT一7010一AE,高铁检验仪器有限公司;无转子硫化仪:MDR一2000,上海登杰机器设备有限公司;高速搅拌机:U400/80—220,东莞市鹏鲲自动化设备有限公司;平板硫化机:XLB—D,青岛祥泰橡胶机械厂;冲片机:GT一7016一A,高铁检验仪器有限公司;离子色谱仪:883,瑞士万通。
1.2加成型液体硅橡胶的配制
粉体处理:将100份乙烯基硅油、45份气相法白炭黑、lO份六甲基二硅氮烷投入到捏合机中,在80℃处理2h,然后在150。
C、真空度≤一0.08MPa条件下热处理2h;待物料冷却后,用三辊研磨机进一步分散均匀,得到基料。
A组分的配制:将基料、乙烯基硅油及铂金催化剂使用行星搅拌机分散均匀,脱泡。
B组分的配制:将基料、乙烯基硅油、含氢硅油及抑制剂使用行星搅拌器分散均匀,脱泡。
1.3试片制备
将A、B组分按1-1的质量比混合均匀,倒入模具中,放入平板硫化机中,在150'12下硫化5rain,即得试片。
1.4性能测试
硬度:按GB/T531.1-2008测定;拉伸强度、拉断伸长率:按GB/T528--2009测定;撕裂强度:按GB/T529—2008测定。
2结果与讨论
2.1含氢硅油中的硫残余量对硅橡胶硫化性能的影响
通过平衡反应制备含氢硅油时通常选用酸性催化剂,反应结束后一般使用碱中和残余的酸,然后过滤。
采用此工艺生产的含氢硅油会不同程度地残余硫。
表1列举了5种采用常用催化剂制得的含氢硅油经中和处理前后的含硫量及配成液体硅橡胶的硫化时间。
・64・2014年液体硅橡胶信息交流会论文集
注:1)含氢硅油的活性氢质量分数均为0.5%;流变仪设定130‘℃x3rain。
从表1可知,使用浓硫酸、硫酸处理白土、从表2可见,含氢硅油的黏度从20mPa・s三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应增加到200mPa・s,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸时,含氢硅油的硫残余量都比较高,其中使用长率、撕裂强度变化较小,但硬度从34度增加浓硫酸作催化剂时含氢硅油的硫质量分数高达到40度。
因此,可根据产品要求选择含氢硅油45.09(10~;而使用盐酸处理白土作催化剂的黏度:制备硬度相对较低的硅橡胶,选用黏时,含氢硅油的硫含量为0。
从表1还可以看度较低的含氢硅油;反之,则选择黏度较高的见,含氢硅油的硫含量越高,其t,。
和‰越长。
含氢硅油。
这是由于硫的存在会导致硅氢加成反应中铂配2.3含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡胶力学合物的空电子轨道被占用,使铂的催化效果受性能的影响
到抑制。
对含氢硅油进行碱中和处理后,含氢表3是含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡硅油的硫含量减少;其中采用浓硫酸催化的含胶力学性能的影响。
氢硅油的处理效果最明显,处理后的£,。
和‰与
采用盐酸处理白土催化的含氢硅油的t。
和‰接
近,说明后处理能有效的降低含氢硅油的硫
残余。
2.2含氢硅油的黏度对硅橡胶力学性能的影响
表2是含氢硅油的黏度对硅橡胶力学性能
的影响。
表2含氢硅油黏度对硅橡胶力学性能的影响
项目
含氢硅油黏度/mPa.s
2050100150200
注:1)硅氢比为1.5,含氢硅油的活性氢质量分数均为0.5%。
表3含氢硅油中活性氢质量分数对硅橡胶力
学性能的影响1’
项目j0.1壁80塑.36堂0.堑5塑0.750.9
注:1)硅氢比为1.5,含氢硅油的黏度均为50mPa's。
从表3可知,随着含氢硅油活性氢质量分数的逐渐上升,硅橡胶的拉伸强度及硬度逐渐的增大,而拉断伸长率和撕裂强度则逐渐的降低。
这可能是由于随着活性氢质量分数的增加,分子链上氢的分布相对集中,交联点也趋于集中,故硬度随之增加;同时,当硅橡胶受到拉伸时,随着交联点的集中,链段运动受到限制,
范德文等.含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响・65・
故拉断伸长率和撕裂强度会有部分下降。
2.4含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响
表4是含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响。
表4含氢硅油的活性氢结构对硅橡胶力学性能的影响¨
注:1)硅氢比为1.5;甲基封端侧链带氢含氢硅油、氢封端侧链带氢含氢硅油的活性氢质量分数均为0.5%,黏度50mPa・s;端氢硅油的黏度为13.5mPa・s。
从表4可以看到,使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油/端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能。
这是因为分子链末端带氢的含氢硅油提供了扩链的结构,相当于在加成反应过程中不断增长聚硅氧烷的摩尔质量;因而提高了硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率旧J。
3结论
使用浓硫酸、硫酸处理白土、三氟甲磺酸及大孔径阳离子树脂催化平衡反应时,含氢硅油的硫残余量都比较高,从而抑制加成型液体硅橡胶的硫化;采用碱中和处理可大大降低硫的残余量。
随着含氢硅油黏度的增加,硅橡胶的拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度变化较小,但硬度增加;随着含氢硅油活性氢质量分数的增大,硅橡胶的拉伸强度及硬度增大,而拉断伸长率和撕裂强度则降低。
使用氢封端侧链带氢的含氢硅油或者甲基封端侧链带氢含氢硅油/端氢硅油并用能显著提高硅橡胶的力学性能,可使其撕裂强度达到41.3kN/m,拉断伸长率达到750%。
参考文献
[1]黄文润.液体硅橡胶[M].成都:四川科学技术出版社,2009.
[2]何曼君,陈维孝,董西侠.高分子物理(修订版)[M].上海:复旦大学出版社,2006.
含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响
作者:范德文, 康旭
作者单位:广州市矽博化工科技有限公司,广州 510507
引用本文格式:范德文.康旭含氢硅油对加成型液体硅橡胶性能的影响[会议论文] 2014。