甲基乙烯基硅橡胶
甲基乙烯基硅橡胶分子链_概述及解释说明
甲基乙烯基硅橡胶分子链概述及解释说明1. 引言1.1 概述甲基乙烯基硅橡胶分子链是一种重要的高分子材料,具有多种优异的物化特性和广泛的应用领域。
它是一种由有机硅化合物合成而来的人工合成橡胶,在工业中被广泛应用于密封材料、绝缘材料、电子器件等各个领域。
1.2 文章结构本文将首先对甲基乙烯基硅橡胶分子链的定义与组成进行详细说明,包括其特性和用途以及硅橡胶的分子结构和组成元素。
接着,将探讨甲基乙烯基硅橡胶分子链的合成方法与工艺条件,既介绍传统合成方法,又探讨新型合成方法,并阐述了合成过程中关键工艺条件与影响因素。
其后,将重点研究甲基乙烯基硅橡胶分子链的物化性质及其对应用的影响,涵盖了分子链长度与性能关系、分支度和交联度对材料性能的影响机理以及其他物化性质对应用特性的影响及优化策略。
最后,将对甲基乙烯基硅橡胶分子链进行综述,探讨未来发展方向,并给出结束语。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍和解释甲基乙烯基硅橡胶分子链的概念、组成、合成方法以及其物化性质对应用的影响。
通过深入研究这些方面,旨在增加人们对甲基乙烯基硅橡胶分子链的了解,并为材料科学领域中相关技术的发展提供参考和指导。
此外,我们还希望通过对未来发展方向的探讨,推动甲基乙烯基硅橡胶分子链在更广泛领域内的应用。
2. 甲基乙烯基硅橡胶分子链的定义与组成2.1 甲基乙烯基硅橡胶的特性和用途:甲基乙烯基硅橡胶是一种合成橡胶,具有良好的化学稳定性和高温耐性。
它通常被用作密封材料、电气绝缘材料、涂料添加剂等,因其出色的耐高温、抗老化和耐腐蚀性能而广泛应用于航空航天、汽车制造、化工等领域。
2.2 硅橡胶的分子结构和组成元素:硅橡胶是由聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成,其中二甲基硅氧烷单元通过硫醇交联剂或过氧化物交联剂进行交联。
在聚二甲基硅氧烷链上,每个碳原子上连接有两个甲基基团(CH3)和一个乙烯基团(CH=CH2)。
这些有机侧链使得该橡胶具有优异的弹性和可加工性。
甲基乙烯基硅橡胶材料
甲基乙烯基硅橡胶材料
甲基乙烯基硅橡胶材料是一种高分子化合物,属于硅橡胶材料中的一种。
它是由二甲基硅氧烷和少量的乙烯基硅氧烷共聚而成,乙烯基的含量通常在0.1%~0.3%之间。
甲基乙烯基硅橡胶材料的特点是具有优良的耐热性、耐寒性、耐候性、电绝缘性、耐化学腐蚀性和耐溶剂性等性能。
此外,它还具有生理惰性、无毒、无味等特点,因此被广泛应用于航空航天、电子电器、建筑、汽车、医疗器械等领域。
以下是一些关于甲基乙烯基硅橡胶材料的示例:
1.航空航天领域:用于制造飞机和火箭等飞行器的密封件、垫片、绝缘材料
等。
2.电子电器领域:用于制造电线电缆绝缘层、电子元件密封材料、变压器线
圈等。
3.建筑领域:用于屋顶和墙面的防水材料、密封材料等。
4.汽车领域:用于制造汽车发动机密封件、燃油管路密封件等。
5.医疗器械领域:用于制造医疗用品,如导尿管、输注管等。
总之,甲基乙烯基硅橡胶材料是一种高性能的硅橡胶材料,具有广泛的应用领域和优良的性能特点。
甲基乙烯基硅橡胶
第 4 期何 庆等.甲基乙烯基硅橡胶/溶聚丁苯橡胶并用胶性能的研究251甲基乙烯基硅橡胶/溶聚丁苯橡胶并用胶性能的研究何 庆1,吴友平1*,黄 强2,王有治2(1.北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心,北京 100029;2.成都硅宝科技股份有限公司,四川成都 610041)摘要:研究甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/溶聚丁苯橡胶(SSBR)并用胶的性能,探讨并用胶表面能与耐磨和抗湿滑性能的关系。
结果表明:随着MVQ用量的增大,MVQ/SSBR并用胶的物理性能和抗湿滑性能下降,摩擦因数和表面能减小,耐磨性能先提高后降低;当MVQ用量为20份时,MVQ/SSBR并用胶的综合性能最佳;MVQ/SSBR并用胶的表面能与摩擦因数和抗湿滑性能成正比;当MVQ用量小于20份时,MVQ/SSBR并用胶的表面能与耐磨性能成正比。
关键词:甲基乙烯基硅橡胶;溶聚丁苯橡胶;并用胶;表面能;耐磨性能;抗湿滑性能中图分类号:TQ333.93;TQ333.1 文章编号:1000-890X(2020)04-0251-07文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2020.04.0251近年来,硅橡胶由于不依赖石油资源,并且具有耐高低温及耐老化等优良特性而应用于许多领域。
在所有种类的硅橡胶中,甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)是最常用的品种。
但是硅橡胶也具有表面能小和力学强度低的缺点,因而限制了其在轮胎胎面胶中的应用。
首先硅橡胶的Si—O—Si 键角大,分子链柔顺并呈螺旋状排列,非极性的侧链烷基都指向外侧,因此其具有很小的表面能;其次内聚能密度小的特点致使其纯胶的力学强度不高[1]。
溶聚丁苯橡胶(SSBR)是目前高性能轮胎常用的一种橡胶基体,与硅橡胶不同的是其表面性能稳定,力学强度高[2]。
将MVQ与SSBR共混改性,可以发挥硅橡胶耐热和耐老化等优良特性,同时改善其力学性能。
H.Y.Ren等[3]研究了硅烷偶联剂对MVQ/SSBR并用胶性能的影响。
硅橡胶的性能与分类
热硫化型硅橡胶热硫化型硅橡胶是指高分子量(40~60万)的硅橡胶。
采用有机过氧化物作硫化剂,经过加热使有机过氧化物分解产生游离基,并与橡胶的有机侧基形成交联,从而获得硫化胶。
一、特性热硫化型硅橡胶是最早应用的一大类橡胶,发展至今已有许多品种,按化学组成的不同现将它们的介绍如下。
l.二甲基硅橡胶二甲基硅橡胶(Polydimethyl siloxane rubber)简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最老的品种.在-60~250℃温度范围内能保持良好弹性。
由于其硫化活性低,工艺性能差,厚壁制品在二段硫化时易发泡,高温压缩变形大等缺点,目前除少量用于织物涂复外,已被甲基乙烯基硅橡胶所取代2.甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶(methyl Vinyl POlysiloxane rubber)简称乙烯基硅橡胶,是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成,乙烯基含量一般为0.1~0.3mol%。
其品种牌号及特性见表9-2。
少量不饱和乙烯基的引入使它的硫化工艺及成品性能,特别是耐热老化性和高温抗压缩变形有很大改进。
甲基乙烯基准氧烷单元的含量对硫化作用和硫化胶耐热性有很大影响,含量过少则作用不显著,含量过大(达0.5mol%)会降低硫化胶的耐热性。
在硅橡胶生产中,甲基乙烯基硅橡胶是产量最大,应用最广,品种牌号最多的,除了大量应用的通用型胶料外,各种专用性硅橡胶和具有加工特性的硅橡胶也都以它为基础进行加工配合,如高强度硅橡胶、低压缩水久变形硅橡胶、导电硅橡胶、导热硅橡胶以及简便操作不二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶等。
3.甲基乙烯基苯基硅橡胶甲基乙烯基苯基硅橡胶(methyl vinyl Phenyl Polysiloxane rubber)简称苯基硅橡胶,它是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节(或甲基苯基硅氧烷链节)而制成的。
这是通过引入大体积的苯基来破坏二甲基硅氧烷结构的规整性,降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度。
硅橡胶指标
110甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶是以优质硅氧烷并引入乙烯基合成的高分子量聚硅氧烷化合物,添加补强剂(二氧化硅)和硫化剂后,在高温下可交联成弹性体。
该系列胶以分子端基不同可分为甲基封端和乙烯基封端两大类。
型号中带"S"的为乙烯基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷。
110系列硅橡胶可用于制造模压胶、挤出胶、电绝缘胶、阻燃胶等各类混炼胶。
除下表中所列标准系列外,亦可生产高分子量(70~80万)、高乙烯基含量(≥1%)和低挥发份 < 1%)产品,满足市场需要。
分子量 乙烯基含量 挥发分(104)(%) (%)乙烯基封端胶 110-8 50~700.04~0.06 ≤2.5甲基封端胶 110-150~700.07~0.12乙烯基封端胶 110-1S 甲基封端胶 110-245~700.13~0.20乙烯基封端胶 110-2S 甲基封端胶 110-345~700.21~0.24乙烯基封端胶 110-3S 甲基封端胶 110-450~700.25~0.35 乙烯基封端胶 110-4S 乙烯基封端胶 110-5S 50~60 0.60~0.70 乙烯基封端胶 110-6S 50~600.90~1.10注:指标不在上表所列范围的特殊要求的产品,以合同形式约定。
一般模压胶该产品具有良好的物理机械性能,适合生产普通硅橡胶制品和杂件,普通硅橡胶按键,尤其适用于加颜色制品,模压工艺生产。
一般模压胶性能表NE-5130 NE-5140 NE-5150 NE-5160 NE-5170 NE-5180外观乳白色,淡黄,淡灰色密度 g/cm3 1.09±0.05 1.13±0.05 1.15±0.05 1.18±0.05 1.21±0.05 1.25±0.05硬度邵氏A度30±3 40±3 50±3 60±3 70±3 80±3拉伸强度 MPa≥ 5.0 6.0 7.0 7.0 6.5 6.0扯断伸长率 %≥440 380 320 280 200 150扯断永久变形 %≤8 9 10 10 9 8撕裂强度 kN/m≥15 16 18 18 16 15试片一次硫化条件:175℃×5min硫化剂:活性含量80%的“双-2,5”,加入量0.65%食品型模压胶该产品硫化后透明度好,物理机械性能高,抗黄变性能强。
甲基乙烯基硅橡胶的
甲基乙烯基硅橡胶的
甲基乙烯基硅橡胶是一种含硅化合物的合成橡胶,通常由甲基乙烯嵌段共聚物
构成,具有良好的耐温、耐油、耐老化、防水等性能,是化学行业的重要原料,广泛应用于汽车、电子、医药、建材等行业。
甲基乙烯基硅橡胶的特点在于硅橡胶中的硅原子与甲基乙烯的结合形成的双键,具有明显的抗氧化能力。
因此,甲基乙烯基硅橡胶远比普通橡胶更加耐用、防水性能也更强,这是它比其他橡胶更受欢迎的一个重要原因。
此外,甲基乙烯基硅橡胶具有抗老化性好、抗油性强等优点,使得甲基乙烯基硅橡胶的使用寿命长达50年
以上,是次生质料利用率高的产品。
因其突出的电气绝缘性、耐高温、耐老化、防水等原因,甲基乙烯基硅橡胶得
到了广泛的应用。
一方面,甲基乙烯基硅橡胶常用于汽车部件,包括车身和发动机;另一方面,它也可以用于电子产品,如电视机箱、电脑管理系统、家用电器等。
此外,它还可以用于医药、建筑行业,如造纸、涂料、粘合剂、浮法球等。
总的来说,甲基乙烯基硅橡胶的优势在于其良好的耐温、耐油、耐老化、防水
等性能,使其得到广泛的应用,从而成为化学行业的重要原料。
硅橡胶简介
硅橡胶(英文名称:Silicone rubber),分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。
高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。
热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。
医疗领域概述在众多的合成橡胶中,硅橡胶是在其中的佼佼者。
它具有无味无毒,不怕高温和抵御严寒的特点,在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”,仍不失原有的强度和弹性。
硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。
由于具有了这些优异的性能,使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。
近年来,由医院、科研单位和工厂共同协作,试制成功了多种硅橡胶医疗用品。
医疗用品硅橡胶防噪音耳塞:佩戴舒适,能很好的阻隔噪音,保护耳膜。
硅橡胶胎头吸引器:操作简便,使用安全,可根据胎儿头部大小变形,吸引时胎儿头皮不会被吸起,可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病,能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。
硅橡胶人造血管:具有特殊的生理机能,能做到与人体“亲密无间”,人的机体也不排斥它,经过一定时间,就会与人体组织完全事例起来稳定性极为良好。
硅橡胶鼓膜修补片:其片薄而柔软,光洁度和韧性都良好。
是修补耳膜的理想材料,且操作简便,效果颇佳。
此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等,功效都十分理想。
工业领域概述随着现代科学技术的进步和发展,硅橡胶在医学上将有更广阔的发展前景。
气相二氧化硅(俗称气相白碳黑)产品为人工合成物无定形白色流动性粉末,具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。
本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅,无污染的非金属氧化物。
其原生粒径介于7~80nm之间,比表面积一般大于100m2/g。
甲基乙烯基硅橡胶种类
甲基乙烯基硅橡胶种类
甲基乙烯基硅橡胶是一种特殊的橡胶材料,具有独特的性能和广泛的应用。
它是由甲基乙烯基硅烷单体与乙烯基硅烷单体共聚而成的,具有优异的热稳定性、耐候性和机械性能。
甲基乙烯基硅橡胶主要有两种类型:室温硫化型和热固型。
室温硫化型甲基乙烯基硅橡胶是一种常见的橡胶材料,它具有优异的耐高温性能和耐腐蚀性能,广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
室温硫化型甲基乙烯基硅橡胶可以用于制作密封件、导电垫片、电缆绝缘层等产品,能够在恶劣的环境中长时间稳定工作。
热固型甲基乙烯基硅橡胶是一种具有较高固化温度的橡胶材料,其主要特点是在高温下具有优异的弹性和耐老化性能。
热固型甲基乙烯基硅橡胶常用于制作高温密封件、电子元器件等产品,在航空航天、电力等行业有广泛的应用。
甲基乙烯基硅橡胶具有优异的物理性能和化学稳定性,具有广阔的应用前景。
它不仅可以满足工业领域对材料性能的要求,同时也能够满足环保要求,具有良好的可再生利用性。
甲基乙烯基硅橡胶的发展将为各个领域的技术创新和产业升级提供有力支撑。
甲基乙烯基硅橡胶作为一种特殊的橡胶材料,具有独特的性能和广泛的应用。
它在工业领域有着重要的地位,并且在环保和可持续发展方面也具有巨大的潜力。
随着科技的不断进步,相信甲基乙烯基
硅橡胶将会有更广阔的发展前景。
甲基乙烯基硅橡胶
第 3 期陈勇前等.甲基乙烯基硅橡胶/溶聚丁苯橡胶并用胶在轮胎胎面胶中的应用研究199甲基乙烯基硅橡胶/溶聚丁苯橡胶并用胶在轮胎胎面胶中的应用研究陈勇前1,何 庆2,杨 林1,胡潇然1,黄 强1*,吴友平2(1.成都硅宝科技股份有限公司,成都 610041;2.北京化工大学先进弹性体材料研究中心,北京 100029)摘要:采用甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)与溶聚丁苯橡胶(SSBR)并用制备胎面胶,并与传统SSBR胎面胶的性能进行对比。
结果表明,与SSBR胶料相比,加入相容剂T的SSBR/MVQ并用胶硫化特性和物理性能并未显著下降,耐磨性能提高,生热和滚动阻力降低,符合高性能轮胎胎面胶需求。
关键词:胎面胶;甲基乙烯基硅橡胶;溶聚丁苯橡胶中图分类号:TQ333.93;TQ333.1;TQ336.1 文章编号:1000-890X(2019)03-0199-04文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2019.03.0199橡胶材料因其特有的高弹性,被广泛应用于航空航天、道桥建筑、汽车能源等国民经济支柱领域,具有重要的战略地位[1]。
据统计,轮胎行业的橡胶消费量占据了橡胶总消费量的60%以上,而目前天然橡胶(NR)产量有限、石油资源日益枯竭的状况正严重制约着轮胎行业的发展,因此,非石油基轮胎用橡胶原材料的开发已经迫在眉睫[2]。
硅橡胶源于硅矿石,其制备不依赖石油资源,是一种非石油基橡胶材料。
另外,硅橡胶分子主链中的Si—O键键能(443.5 kJ·mol-1)比一般橡胶分子主链的C—C键键能(355 kJ·mol-1)高,因而与一般石油基橡胶相比,具有优异的耐候和耐老化等性能特点。
但硅橡胶强度低,单一使用时受限,将其与其他橡胶并用部分替代NR或石油基合成橡胶应用于轮胎行业,不仅能减小轮胎行业对NR或石油基合成橡胶的消耗,还能在发挥硅橡胶优良特性的同时不损害并用胶的力学性能,实现轮胎行业的可持续发展。
110硅橡胶问题分析及措施
110胶标准化学名称:端乙烯基聚甲基乙烯基硅橡胶简介:硅橡胶分子链主要由二甲基硅氧烷链节与甲基乙烯基硅氧烷链节组成,因分子链柔软而具有复杂多变的构象行为,使其成为应用最广泛的有机硅产品,在有机硅产品生产中占有主导地位,近几年乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶(结构如图1所示)所占市场份额持续增加,乙烯基所占链节的摩尔比为0.05%~0.5%。
乙烯基的引入,有效提高了硅橡胶的反应活性,改善了硅橡胶的硫化加工性能。
通过硫化将分子中的双键转化为三维网状结构,可使得产品具有更加优异的耐溶剂性、稳定性以及耐寒性;通过选择合适的填料及加入比例,硅橡胶硫化后的邵尔A 硬度可达到20~90度、拉伸伸长率可到100%~800%、拉伸强度可达到2~15 MPa 、撕裂强度达0.3~50 kN/m [3]。
Si CH 3CH 3O O Si HC CH 3O Si CH 3CH 3O Si CH 3CH 3CH 2Si CH 3CH 3C H H 2C HC CH 2O n m SiCH 3CH 3图1 甲基乙烯基硅橡胶结构示意1 端乙烯基聚甲基乙烯基硅橡胶生产流程端乙烯基聚甲基乙烯基硅橡胶制备过程有全连续法、半连续法、间歇法这3种方法,但生产过程均包括脱水、聚合、脱低这3个主要步骤,其流程如图2。
图2 端乙烯基聚甲基乙烯基硅橡胶生产流程 甲基氢氧化铵硅醇盐,聚合完成后对胶料进行脱低,脱除胶料中的低沸点物质,同时促使催化剂分解生成三甲胺和甲醇,最后得到产品端乙烯基聚甲基乙烯基硅橡胶(生胶)。
为使分子链端及中间都具有一定量的乙烯基,提高甲基乙烯基硅橡胶硫化后的强度,一般选用带有乙烯基的反应物作为封端剂(如端乙烯基聚二甲基硅氧烷),可通过调整封端剂加入比例调控硅橡胶的平均摩尔质量,调整VMC 的投料比例调控乙烯基含量,制备出不同型号的甲基乙烯基硅橡胶。
为得到平均摩尔质量较稳定的甲基乙烯基硅橡胶,一般要求原料中MeSiO1.5(T)及Me3SiO0.5(M)链节质量分数小于1×10-4和5×10-5,同时尽可能降低Si—H 及Si—OH的含量。
甲基乙烯基硅橡胶_丁基橡胶硫化性能和耐热性能研究
F ig. 1 D SC d ia g ram fo r IIR a nd DMVS / IIR 图 1 IIR 与 PMVS / IIR 的 D SC 图
如表观活化能和反应级数等 ,对了解交联反应具有重要作用 。 表 2列出了不同升温速率下 PMVS/ IIR 的起始硫化温度 、峰 值温度 、结束温度等硫化参数 。
远大于 2TP时 ,则 2TP可忽略 ,式 (3)变为
dln (β) d ( 1 / TP )
=
-
(ΔEa ) nR
(4)
lnβ与 1 / TP呈线性关系 。以 lnβ对 1 / TP作图可得一直
线 ,由该直线的斜率可求得交联反应级数 n。
图 4为 lnβ对 1 / TP曲线 ,由斜率得反应级数 n = 0. 74。
线可根据此式求出活化能 Ea。图 3 为 ln (β/ TP2 )对 1 / TP 作 图所得的曲线 ,从斜率可求得交联活化能 ΔEa = 95. 1 kJ /mol。
反应级数 n可由 Grane方程求得 [8 ] :
dln (β) d ( 1 / TP )
=
-
(ΔEa nR
+ 2TP )
(3)
其中 n为反应级数 ,其他参数意义同式 ( 2 ) 。当 ΔE / nR
F ig. 4 C u rve o f In β - 1 / Tp 图 4 lnβ- 1 / TP 图
2. 3 热分解性能 图 5、图 6为 IIR、PMVS、共混胶硫化后的 TG和 DTG图 。
表 3是从 2图中得出的热分解数据 。
Ta b. 3 The rm o lys is tem p e ra tu re fo r IIR a nd PMVS / IIR 表 3 IIR、PMVS 以及 PMVS / IIR 的热分解温度
硅橡胶的主要种类
硅橡胶的主要种类分享到:日期:2012-1-9 阅读1071次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,可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅,腈硅橡胶等。
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,必需要有高纯度的原料,为保证原料的纯度,工业上通常是先将经过精镏提纯,含量为99.5 %以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中,酸催化下进行水解缩合,并分离出双官能度的硅氧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。
硫化胶可-60~+250 ℃范围内使用,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,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实质的区别,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)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作为密封件在高温下具有较佳的支撑性,这乃是O 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,目前较常用的一种硅橡胶。
甲基乙烯基硅橡胶种类
甲基乙烯基硅橡胶种类一、引言甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)是一种重要的有机硅弹性体,广泛应用于航空航天、电子、汽车、建筑和医疗等领域。
其独特的性能,如耐高温、抗氧化、抗紫外线、电气绝缘等,使其在众多行业中成为不可或缺的材料。
本文将详细介绍甲基乙烯基硅橡胶的种类及其应用。
二、甲基乙烯基硅橡胶的主要种类1.热硫化甲基乙烯基硅橡胶热硫化甲基乙烯基硅橡胶是通过加入硫化剂进行高温硫化处理的硅橡胶。
它具有优异的耐热性能和机械强度,广泛应用于制造高温环境下的密封件、减震部件和绝缘材料。
2.室温硫化甲基乙烯基硅橡胶室温硫化甲基乙烯基硅橡胶是通过加入催化剂和交联剂在室温下进行硫化处理的硅橡胶。
它具有优良的粘附性和流动性,适用于制备各种复杂形状的部件,如模具、桥梁构件等。
3.液体甲基乙烯基硅橡胶液体甲基乙烯基硅橡胶是一种低粘度的硅橡胶,可在室温下以液态形式存在。
它具有优异的润滑性能和电气绝缘性,广泛用于润滑剂、绝缘油墨等领域。
三、甲基乙烯基硅橡胶的应用领域1.航空航天领域:用于制造飞机和卫星的密封件、减震部件和绝缘材料。
2.电子领域:用于生产电子元件的防潮、防震包装和灌封材料。
3.汽车领域:用于制造汽车轮胎、密封条和减震部件。
4.建筑领域:用作建筑密封剂、防水涂料和桥梁构件的粘接材料。
5.医疗领域:用于生产医疗器材的涂层和粘接材料,如导管、义肢等。
四、结论甲基乙烯基硅橡胶作为一种重要的有机硅弹性体,具有广泛的应用前景。
了解其种类及其应用有助于更好地选择和使用适合的硅橡胶材料,以满足不同领域的特殊需求。
随着科技的不断发展,甲基乙烯基硅橡胶的应用领域将进一步拓展,其在各行业中的地位也将愈发重要。
甲基乙烯基硅橡胶分子量的测定
对于乌式粘度计,我们有着很多的应用领域和环境,其中对甲基乙烯基硅橡胶分子量的相关测定,就是经常可以运用到的。
下面,我们就来看看具体是怎么样的吧。
一、方法提要粘度法是测定高聚物分子量较为简捷的方法。
特性粘数[η]是高分子溶液浓度趋近于零时的比浓粘度或浓对数粘度(ηsp/c或lnηГ/c)。
在甲苯溶剂中,高分子物质的分子量和特性粘数的关系用下式表示:[η]=K·Mα。
由此公式计算得到分子量。
二、试剂甲苯三、仪器、设备1、乌式粘度计。
2、G2耐酸过滤漏斗。
3、分析天平:感量0.0001g。
4、玻璃容量瓶:一级,25mL。
5、秒表:最小分度值为0.1s。
6、恒温装置。
四、测定步骤1、溶剂值的测定:量取甲苯约10mL,经G2耐酸过滤漏斗滤于清洁干燥的乌式粘度计A管中,并在其B、C管口套上粗细合适的乳胶管。
将该粘度计垂直放置在(25±0.1)0C的恒温水槽中,恒温约10min后,封闭C管上通大气的乳胶管,用橡皮吸球经套在B管上的乳胶管将甲苯吸至a球的二分之一处,此时,毛细管内及液面都不应有裂缝和气泡。
然后停止吸液,并使B、C管都接通大气让液体自然流下,用秒表记下液体流经b球上下刻度线的之间的时间。
这样平行测试不少于5次,每次相差不大于0.2s。
取其算术平均值作为该粘度计的溶剂值t0。
2、式样溶液值的测定:称取式样0.05~0.15g(精确至0.0001g)于25mL 容量瓶中,加入甲苯约15mL,使其完全溶解。
溶解时若是静置则需8h以上,若经常摇动则3h即可。
然后将盛有溶液的25mL容量瓶250C恒温条件下用甲苯稀释至刻度,摇匀。
其后具体操作同上一致。
五、结果的表示式样分子量(M)按(1)~(6)式计算:ηГ=tt 0......(1)ηsp=ηГ–1.....(2)c=m 25.....(3)[η]=) ln(2spc .....(4) [η]=K.Mα.....(5)Mα=[η] K .. (6)试中:ηГ——相对粘度;t——溶液值,s;t0——溶剂值,s;ηsp增比粘度;c——溶液浓度,g/mL;m——式样质量,g;[η]——特性粘数,mL/g;lnητ——对数相对粘度;K——常数,9.46×10-3 ;α——特性指数,0.71。
甲基乙烯基硅橡胶混炼胶加工贸易单耗标准
序号
成品
原料
单耗
(千克/千克)
名称
单位
商品编号
规格(硬度)
名称
单位
商品编号
规格
1
甲基乙烯基硅橡胶混炼胶
(沉淀法)
千克
20
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.8435
沉淀法白炭黑
千克
00
0.18
2
30
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.7927
沉淀法白炭黑
千克
00
0.23
3
40
二甲基环硅氧烷
千克
00
0.43
序号
成品
原料
单耗
(千克/千克)
名称
单位
商品编号
规格(硬度)
名称
单位
商品编号
规格
8
甲基乙烯基硅橡胶混炼胶
(气相法)
千克
20
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.9045
气相法白炭黑
千克
00
0.13
9
30
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.8435
气相法白炭黑
千克
00
0.18
10
40
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.7825
气相法白炭黑
千克
00
0.25
11
50
二甲基环硅氧烷
千克
04
0.7419
气相法白炭黑
千克
00
0.29
12
60
二甲基环硅氧烷
千克
04
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甲基乙烯基硅橡胶聚合新工艺的研究
靳龙泰
通过对现有甲基乙烯基硅橡胶生产工艺、过程和设备的分析研究,针对高粘度流体传热难度大的问题,进行了热流体混合速度及反应速度的试验,设计了一种生产甲基乙烯基硅橡胶的新工艺。
关键词甲基乙烯基硅橡胶聚合工艺传热
Study on New Polymerization Process of Methylvinyl Silicone Rubber
Jin Longtai
(Silicone Material Ltd.Co.,Shenzhen Petrochemical Company,Shenzhen 518129) Abstract Focusing the key problem of liquid with high viscosity in heat transfer,experiments on mixing and reaction rate of hot liquid were carried out.A new polymerization process of methylvinyl silicone rubber was designed.
Keywords methylvinyl silicone rubber polymerization process heat transfer
目前,我国生产甲基乙烯基硅橡胶的装置有30套左右,但设备胹力仅有1万多吨,最大的成套装置生产能力约1 000 t/a,平均每套装置的生产能力仅有500 t/a。
究其原因,主要是因为甲基乙烯基硅橡胶生产过程中物料粘度增加很快,造成流体混合、传热困难[1];大型化工装置在工程上要解决高粘度流体流动、混合、传热问题,难度就更大。
甲基乙烯基硅橡胶的聚合反应为均相催化平衡反应,流程热效应小。
通过对已有的工艺设备进行分析、比较,对流程的关键影响因素——热流体混合速度及反应速度进行了研究,设计了专用高速混合器和相应的聚合反应器。
改用此设备后,单套装置生产规模可从几百吨提高到几千吨;且投资少,能耗省,操作方便,易控制,不失为一种有益的尝试。
1甲基乙烯基硅橡胶的工艺流程
1.1概况
甲基乙烯基硅橡胶的生产和其它高聚物的生产类似,从单元操作角度可分为:前处理过程、聚合过程、后处理过程。
前处理过程:原料精制(脱水)、加热、混合;
聚合过程:反应、传热、破媒;
后处理过程:脱低分子、冷却、出料。
其工艺流程有以下几种类型:
全连续流程——从原料精制、调配、聚合、破媒、脱低分子、冷却、出料,全部为连续操作。
其中有些过程为多套设备间歇切换操作,如Dow Corning公司[2]、Hüls公司即采用此种流程;
半连续流程——原料的精制、混合为间歇操作,聚合、破媒、脱低分子、冷却、出料为连续过程,国内大多数装置(晨光化工研究院的静态混合器和吉化研究院的塔式聚合反应器)都采用此种流程;
间歇流程——从原料精制到反应的全过程在一个反应釜内完成。
如GE公司便采用此种流程。
所用催化剂不同,反应条件和后处理过程各异。
各种流程的核心均是聚合反应过程。
在此过程中,物料的流动特征由牛顿型向非牛顿型过渡,粘度迅速增加,流动性变差,Re很小,属层流状态;传热方式主要是热传导,总的传热系数K值很小。
甲基乙烯基硅橡胶的聚合及传热过程成
为聚合反应过程和设备设计的基本着眼点和关键。
为此,工业中开发了各种满足此流动和传热要求的聚合工艺流程及反应器[3,4]:如塔式搅拌反应器、静态混合反应器、双螺杆反应器、釜式反应器……。
已有的聚合装置,有的价格昂贵,有的动力消耗大,有的规模受限,但都在硅橡胶的生产中发挥和正在发挥作用,而且还在不断改进中。
1.2现有的工艺流程
现有的甲基乙烯基硅橡胶生产工艺流程如图1所示。
图1现有的工艺流程图
在此过程中,加热和聚合反应过程的高粘度物料给流程和设备选择、设计带来相当的困难。
2聚合新工艺
2.1概述
先将物料A(二甲基环硅氧烷)精制、加热后与物料B(二甲基环硅氧烷和催化剂、链终止剂等辅料)经高速剪切混合,迅速达到工艺所要求的温度、浓度后,进入一个近似绝热的聚合反应器内进行聚合反应;聚合反应可采取连续或间歇操作;产品质量达到要求后,进行脱低分子、冷却、出料。
此流程的基本指导思想是避免高粘度流体传热所带来的困难。
2.2新工艺流程
新工艺流程见图2。
图2新工艺流程图
2.3流程说明
物料A在加热、抽真空情况下脱水,达到要求后,升温至140 ℃左右待用。
物料B在温度小于或等于40 ℃条件下搅拌混合均匀。
A、B两物料各自经计量后,进入一个髸速剪切的混合器,混合均匀后,进入一保温良好、带变速搅拌器的聚合反应器,此时物料温度约120 ℃,待搅拌电流上升到一定值时,停止搅拌;当达到要求的反应时间后,用氮气将物料压入脱低分子器,加热破坏触媒,真空闪蒸、冷却后出料,即得产品。
3讨论
3.1聚合反应特点
甲基乙烯基硅橡胶合成是本体均相阴离子催化聚合反应[5]。
反应具有以下特点:热效应小;原料粘度低;反应过程中物料随温度的升高,反应速度加快,其粘度急剧升高;聚合反应为平衡反应。
要使聚合反应能保证产品质量(平均摩尔质量和平均摩尔质量分布),除考虑配方外,还必须在工艺流程和设备的设计中,针对反应特点,充分考虑如何确保
热、质传递过程和反应过程能在较为理想的工艺条件下运作;同时还应考虑实现这个过程的经济性、易操作性等工程问题。
现有的工艺是先将物料和辅料混匀后,再加热进行反应,即热量传递和聚合反应在相当长的时间内同步进行,反应初期就会出现物料随温度升高,粘度迅速增加,流体流动、混合、传热产生困难的问题。
新工艺的特点是先加热原料,再与辅料高速剪切混合到反应温度,在质量均一、温度均一的绝热体系中进行聚合反应,即热量、质量传递同时进行完毕,再进行反应,避开了加热与反应同时进行而产生高粘度流体流动和传热困难的问题。
这样做的前提有三个:
一是甲基乙烯基硅橡胶聚合反应过程热效应小,反应过程对温度变化无特殊要求,不存在大量的热量输入和输出,只需对反应设备提供部分热量,用于反应和热损失补偿即可;
二是热、质传递过程的速度远大于反应速度;
三是确定原料、辅料的适当比例,保证混合后的温度是工艺条件规定的反应温度。
3.2高速混合器的影响
严格地讲,均相是指物系在分子尺度上的均一;要做到这一点,除保证有效的、充分的混合外,还要靠分子扩散才能达到。
为满足反应过程的要求,我们设计了一个搅拌转速高达几千甚至上万转每分的高剪切搅拌混合器,满足均相物系对粒度尺寸的要求。
这种搅拌器在其它工业上已有应用先例。
由于在热、质传递过程中也伴有反应发生,因此热、质传递的速度应远远大于反应的速度。
如反应速度很快,就难以保证物系为均相[6],无法稳定产品质量。
为此,我们测定了混合后不同温度下物料粘度随时间的变化(见图3)。
,实验证明,高剪切的混合在物系均匀性和时间上完全可满足均相反应的要求。
图3不同温度下物料粘度与时间的关系
3.3聚合反应器结构的影响
为保证经瞬间高剪切混合的物料在整个反应器内宏观均匀,在聚合反应器内设置一可调速的搅拌浆叶,浆叶为外缘带倾角的框式搅拌,高度约为反应器高度的1/3,与壁面的距离为3 mm±0.5 mm。
可在排料快结束时,低速转动清洁壁上的聚合物,加快物料排放、排空,另外,在中心轴上装一旋桨,倾角为45°,使最初进入反应器的低粘度物料产生轴向流动,利于宏观混合。
聚合反应器的底部设计为锥形,利于高粘度物料的排空。
这是间歇式反应的情况。
如聚合反应过程为连续,则应考虑加大反应器长径比值,使流动趋向平推流,减少停留时间分布。
聚合好的硅橡胶可连续用氮气压入脱低分子器,经热破媒,再经真空闪蒸脱除低分子,冷却出料。
出料方式用螺杆挤出机连续排料,也可用容器间歇排料,后者无动力,可做到免维俪,但安装高度会增加一些。
3.4优化组合
将新的工艺流程及原工艺中可利用的设备进行优化组合,如成熟的列管热破媒装置和筛板闪蒸脱低分子装置,在控制产品质量、聚合度、平均摩尔质量分布、停留时间分布等方面有了更灵活的调控手段,生产规模也可在很大范围上选择,与同等规模的装置比较,投资有所下降,能耗降低,有良好的操作性,产品质量的稳定性进一步提高。
作者单位:深圳石化有机硅材料有限公司深圳518129
参考文献
1史子良.聚合反应工程基础.北京:化工出版社,1991.78
2王伟良.有机硅材料及应用,1997,11(1):16
3王凯.合成橡胶工业,1994,17(3):172
4王凯.合成橡胶工业,1994,17(4):235
5杜作栋,贝小来.有机硅化学. 北京:高等教育出版社,1990.232
6陈敏恒,翁元恒编.化学反应工程基本原理.北京:化工出版社,1982.33
(收稿日期1998-08-20)。