- UID
- 21101
- 精华
- 积分
- 6357
- 胶币
- 个
- 胶分
- 点
- 技术指数
- 点
- 阅读权限
- 90
- 在线时间
- 小时
- 注册时间
- 2008-8-23
- 最后登录
- 1970-1-1
|
马上注册,结交更多胶友,享用更多功能!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册
×
硅橡胶及其生产技术概述
$ W2 r: Z9 M. J3 ]一、硅橡胶简介7 y$ j" f- A5 `* I8 b. D( V
1、基本概念
1 T4 G' p2 F" k7 S硅橡胶(Silicone Rubber)的主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷,是一种分子键兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,它的分子主键由硅原子和氧原子交替组成(Si-O-Si),硅氧键的键能达370KJ/mol,比一般的橡胶的碳-碳结合键能240KJ/mol要大得多,这是硅胶具有很高热稳定性的主要原因之一,其具有最广的工作温度范围(-100~350℃),耐高低温性能优异。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高(低)温、耐候、憎水、电气绝缘性、生理惰性等特点,此外,硅橡胶还具有优良的耐臭氧性、透气性、很高的透明度、撕裂强度,优良的散热性以及优异的粘接性、流动性和脱模性,一些特殊的硅橡胶还具有优异的耐油、耐溶剂、耐辐射及在超高低温下使用等特性,在国防军工、医疗卫生、工农业生产及人们的日常生活中获得了广泛应用。
7 O' s7 i$ ~: V P9 }硅橡胶可以以下面的形式提供:4 Z) n) |4 `. E0 V1 ?* O0 y* g
(1)混炼胶
% U5 I, W4 w' J z% N ^5 M这种即用型材料可以根据您的加工设备和最终用途进行上色和催化。
~% m/ l+ w( f6 o5 k(2)基础料. d% {5 b! o. a: ^* C* W
这类有机硅聚合物同样含有补强填料。橡胶基础料可以进一步和颜料和添加剂混炼,形成混炼胶,满足您的色彩和其他制造要求。 / |, o- k4 j" b
(3)液体硅橡胶(LSR)
, j5 ~8 @( X! q6 W8 }, G& a这种双组分液体橡胶体系可以通过泵输入适当的注射成型设备,然后热固化成模压橡胶部件。 % p* S0 X4 ~' g% U! P5 d$ a& R
(4)氟硅橡胶混炼胶和基础料3 P5 P; h* X" Y7 `
氟硅橡胶保持了有机硅的许多关键性质,此外,它还具有优越的耐化学品、燃料及耐油性。
( ?4 z, T& Q: b2、硅橡胶分类! q1 l, `) e5 i8 ~9 Q) `9 g
(1)根据硅原子上所链接的有机基团不同,硅橡胶有二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶乙基苯撑硅橡胶等许多品种。
6 P! W, V* [; d, _2 N" v7 ](2)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,高温胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。无论哪一种类型的硅橡胶,硫化时都不发生放热现象。高温硫化硅橡胶是高分子量的聚硅氧烷(分子量一般为40~80万),室温硫化硅橡胶一般分子量较低(3~6万),在分子链的两端(有时中间也有)各带有一个或两个官能团,在一定条件下(空气中的水分或适当的催化剂),这些官能团可发生反应,从而形成高分子量的交联结构。室温硫化硅橡胶按其硫化机理可分为缩合型和加成型;按其包装方式可分为双组分和单组分两种类型。 * b( \9 ^1 y- e: l0 j6 b7 M
a、热硫化硅橡胶(HTV)
' h0 U, M+ c; o. w! B3 ~1 t热硫化硅橡胶(HTV)是有机硅产品中最重要的一类,甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是HTV中最主要的品种,俗称高温胶。 " d+ r: S+ [, v p0 V! x' B8 i
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,生胶按需要加入适当的补强剂、结构控制剂、硫化剂等助剂一起混炼,然后升温模压成型或挤出成型,再经二段硫化做成各种制品。其制品具有优良的电绝缘性,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,透气性等性能。 3 f% w7 k" w7 y# s+ G) p
主要用于航空、仪表、电子电器、航海、冶金、机械、汽车、医疗卫生等部门,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,精密铸造的脱模剂等。
3 x @% ]6 Z. S9 W0 ?" u7 t9 Ub、室温硫化硅橡胶(RTV) * h: q8 Y7 [- G; r. C. L/ d) J( z
室温硫化硅橡胶一般包括缩合型和加成型两大类。
% p) j# j+ h/ }/ X7 x2 A 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,在催化剂存在下于室温至中温下发生交联反应而成为弹性体。它具有良好的耐热性、憎水性、电绝缘性,同时由于活性端基的引入,使其具有优异的物理机械性能,尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有了明显的提高。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、高强度硅橡胶制品等方面。 5 \$ Y& {9 X$ b, S p4 l
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应为特征,于室温下即可交联成为弹性体的硅橡胶,产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主要产品之一。通常由基础聚合物、交联剂、催化剂、填料及添加剂等配制而成。产品包装在密封软管中,使用时挤出,接触空气后能自行硫化成弹性体,使用极为方便。硫化胶能在(-60~+200℃)温度范围长期使用,具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性,能耐水,耐臭氧,耐气候老化,对多种金属和非金属材料有良好的粘接性。主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,防震作用;作为半导体器件的表面保护材料;也可作为密封填隙料及弹性粘接剂等。 8 j4 F P s4 X' b" B+ T3 j
双组分室温硫化硅橡胶(简称RTV-2胶)使用上没有RTV-1胶方便,但其组分比例富于变化,一个品种可以得到多种规格性能的硫化制品,而且还能深度硫化,因而被广泛用于电子电器、汽车、机械、建筑、纺织、化工、轻工、印刷等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外,由于RTV-2具有优异的脱模性,因而作为软模材料大量用于文物、工艺品、玩具、电子电器、机械零件等的复制与制造。
+ O$ }2 p E4 \' B8 X 有机硅密封胶的典型应用场合之一是玻璃幕墙。将玻璃与铝合金框架用有机硅结构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。其他方面的应用还包括用于铝合金门窗和塑钢门窗的周边密封,玻璃安装及移动槽的拼缝、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;用于高等级公路板块间的防水嵌缝密封等。
3 h* |, _+ t& H% o$ F! H& P7 S RTV除了建筑用密封胶以外,还包括用于航空航天、核电站、电子、机械、汽车等行业的密封材料,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。这些品种的需求量相对较少,全但在很多场合却是不可少的。
0 c' @" U) U5 n& C3 z6 E: N' v. l3、硅橡胶各种特性及用途$ y w6 ?% s+ O, q% W: O9 U. V! N
硅橡胶的各种特性和对应的用途见下表:7 u& Q& X: d1 @+ S$ Y3 m; k Z
特性 用途
' @6 N. N0 i7 _) _9 Z2 R8 d耐热性:硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150℃下几乎永远使用而无性能变化;可在200℃下连续使用10000小时;在350℃下亦可使用一段时间。 广泛应用于要求耐热的场合:热水瓶密封圈、压力锅圈耐热手柄
# [7 S2 W9 E, ?; g# ?+ G耐寒性:普通橡胶晚点为-20℃~-30℃,即硅橡胶则在-60℃~-70℃时仍具有较好的弹性,某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。 低温密封圈' Y; G( v9 y9 a( X+ r; C
耐侯性:普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解,而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下,其物性也仅有微小变化。 户外使用的密封材料$ w$ J$ V3 ]2 @, f5 Q
电性能:硅橡胶具有很高的电阻率 且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。 高压绝缘子、电视机高压帽、电器零部件等- _' g) S9 i; h2 l
导电性:当加入导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有导电性 键盘导电接触点、电热元件部件、抗静电部件、高压电缆用屏蔽、医用理疗导电胶片
" t7 z4 i2 m) t. ~" Z x. T导热性:当加入某些导热填料时,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
+ c3 p7 W# a" n) d3 C$ F9 \3 G3 o抗辐射性:含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高 电绝缘电缆、核电厂用连接器等
$ i+ z& u" M) w# O阻燃性:硅橡胶本身可燃,但添加少量抗燃剂时,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡胶不含有机卤化物,因而燃烧时不冒烟或放出毒气。 各种防火严格的场合" J9 J2 s0 Y8 J$ g
透气性: 硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。 气体交换膜、医用品、人造器官
2 |7 `; b. o) Y6 l; p+ c" t& @9 p' v7 Q/ I* m
二、热硫化硅橡胶
8 C* V1 n' g; y% ?1、市场分析
5 o d5 M7 e5 U2 |. z- W% T: C5 r世界上发达国家硅橡胶的产量和消费量都已达到很高水平,而且发展十分迅速。
7 A1 S$ _3 A3 M2 f热硫化硅橡胶(HTV)是有机硅产品中产量大,应用十分广泛的一类产品。甲基乙烯基硅橡胶(VQM)是HTV中最主要的品种。由于乙烯基的引入大大改善了橡胶的硫化性能和硫化胶的压缩变形性能,因此VMQ性能显著优于甲基硅橡胶(MQ)。在高分子量的硅氧烷生胶中加入补强填料、硫化剂及其它助剂,经混炼即成硅橡胶混炼胶。混炼胶可用模压、挤出等一般橡胶加工方法加工成各种硅橡胶板、棒、管材及其它制品。硅橡胶硫化胶具有一系列优异的性能,因此应用领域十分广泛。
# Q. E) U9 S. s1 v4 d1995年,中国拥有9000吨/年的HTV生产能力,当年生产硅橡胶生胶5000吨,混炼胶7000吨;此后HTV的生产能力以超过30%的年均速度增长,截至到2006年底,中国HTV总生产能力为17万吨/年,产量12万吨。1995~2006年间国内产能年均增长38.6%,产量年均增长37.1%。
5 P# g ^2 p5 \! M- `% s4 B! B y我国热硫化硅橡胶主要用于电子电气工业、办公自动化装备及汽车工业。随着国民经济的发展,对热硫化硅橡胶的需求正以每年不低于20%的速度增长。 热硫化硅橡胶生产技术复杂,产品附加值高,在世界有机硅市场上,其销售量份额约占10%,销售额则高达30~40%。在发达国家,热硫化硅橡胶生胶及混炼胶的生产规模和生产技术已达到较高水平,早在60年代初期美国Dow Corning公司就有了千吨级连续聚合装置。在我国最早从事热硫化硅橡胶研究和和生产的单位主要有晨光化工研究院和吉化公司研究院等,第一套生产装置建于1960年,生产规模为5t/a。到现在,全国已建成生胶生产装置40多套,总生产能力近8万吨。但国内的硅橡胶生产厂家普遍存在生产效率低,配套技术不完善,生产高档次混炼胶少等问题。据不完全统计,2006年我国热硫化硅橡胶产量为12万吨以上,而当年我国混炼胶实际消费量近13万吨,高品质的混炼胶大部分依赖进口。目前我国硅橡胶混炼胶消费量超过世界消费量的10%,增长最快的硅混炼胶应用领域是制作导电按键(key pads)。2 ~6 y% r* q2 ]( D8 b
# B1 j9 l, p+ _+ O* b- n
自己整理的噢,很费时间的!完整版在附件中。。 |
评分
-
查看全部评分
|