关于高强度硅橡胶

msn · 发表于 2009-3-20 06:07:36

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我想要混炼一种，高强度的硅橡胶，抗拉强度在1500psi,而且硬度大约60，伸长率大于300%，撕裂强度大于120ppi，各位能否给我个启示，如用生胶的话，选用的指标多少可能行。或者是否能够有相似性能的混炼胶。谢谢。

感悟LIU · 发表于 2009-3-20 08:02:10

硅橡胶
要揭开硅橡胶的面纱，不得不先讲述“硅酮”，因为它才是硅橡胶制造的主体。硅酮，听起来很生疏，就是一些从事硅胶技术人员也很陌生，实际它已使用在你们生活中。
“硅酮”是一个通用的术语，用来说明以交替的硅原子和氧原子为主链即分子链的一整类有机硅化合物。依据链长和连接到硅原子上的有机基团，这类化合物可以是水一样稀和油一样浓的流体、膏体、凝胶、橡胶和固态树脂。
自然界中并没有硅酮。它们是由硅石即石英这种地壳中最普通的矿物质衍生而来的。早在一百多年前，很多科学家都在从事研究硅酮。直到上世纪四十年代中期，硅酮才作为商品小规模进行生产。但是经过短短的五十多年的发展，硅酮已应用于几乎所有的主要工业领域。这种材料的独特性能包括出色的耐老化性和耐天候性能，在宽的温度范围（-60℃~250℃）内所需物理性能的保持和罕见的表面性质，尤其是无毒和防水性。以及惰性、生理安全性更是它的独特性能。
硅酮的家族太大了，应用也非常广泛，如二甲基硅酮流体，应用于家具、轿车抛光，喷涂及硬表面除垢剂；做消泡剂、治疗煤气中毒，还可以加工成脱模剂，还可以应用于铸造方面。来处理用于浇铸不锈钢和其它特种合金钢锭的铸模。在现代人的生活中用的化妆品、护发素、护肤品很多都有硅酮成份，甚至植入人体，整容。硅酮不由于它具有宽的温度和频率范围内都能保持高介电强度的特点，具有高度的闪点，低的蒸汽压力，无氧化作用，可用作脉冲变压器和电容器的液态介电体和调速电子管，磁控电子管等的介电冷却剂。而对应用在橡胶工业来说，感兴趣的不是硅烷偶联剂，麦丰公司经常用到此类配合剂：Si-69 HP-669它能增强矿物类填料与橡胶的结合性。总之，硅酮应用太广泛了，随着科学技术的发展，对于硅酮的应用不会有更加深入的探讨。麦丰员工们，在硅酮的“大观园”里，对我们最需要了解和学习的一种硅酮，那就是高分子量的硅酮聚合物，也就是人们所说的“硅橡胶”，当配合的填料，操作助剂，交联剂后，就可以成为在一般通用的橡胶机械设备上如炼胶机、硫化机上加工成硅橡胶制品。
在硅橡胶发展史中，美国的Coring（康宁）玻璃公司与DOW（道）化学公司，功不可没。是它们两个公司后来合并成一个生产硅酮产品企业。也就是现在人们所说的DOW Coring（道康宁公司）如果再要寻根问祖，打破砂缸问到底的话，应该是Coring公司在1935年由J•FrankLin Hyae先生在玻璃工厂首先研制了硅酮化合物。在同一年代，美国通用电气公司同Eugene G•Rochow先生也发明了采用氯硅烷的“直接法”生产硅酮。他们都是发明制造硅酮的鼻祖。从事硅橡胶的人们，应该永远记住他们，忘记先人，就等于背叛。
一、硅橡胶的品种
硅橡胶的生胶为高分子量的线型聚硅氧烷，除二甲基硅橡胶大分子链系由二甲基硅氧烷链节构成外，其它品种的硅橡胶其大分子链主要由二甲基硅氧烷结构单元构成，其余则为甲基乙烯基硅氧烷、甲基氟代烃基硅氧烷、甲基r-腈丙基硅氧烷等结构单元。上述各种硅橡胶的分子链均由重复的硅氧原子所组成，甲基、乙烯基、苯基、氟代烃基等均为侧基，除这些品种外，尚有在主链中含有机基团的硅橡胶，如在主链上除硅氧原子外，还含有苯撑基团的苯撑硅橡胶，含有二苯醚撑的苯醚撑硅橡胶等。纯二甲基硅氧烷橡胶具有较好的综合性能，故二甲基硅氧烷链节为各种硅橡胶中的主要成份，在大分子链中引入一定量的其它基因的目的，则在于改善橡胶的某些性能如改进硫化活性、耐寒性、耐油性、耐辐射性能等。
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，则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。现将硅橡胶的主要品种简介如下。
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，必须要有高纯度的原料，为保证原料的纯度，工业上通常是先将经过精馏提纯，含量为99.5%以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中，在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，形成离分子线型二甲基硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示：
CH3 CH3

CH3—Si—O— Si—CH3 CH3

水解缩合酸或碱    CH3［　Si—O］n CH3
（CH3）2SiCl2 O O
醇—水
CH3— Si—O— Si—CH3 CH3

CH3 CH3二甲基硅橡胶的平均分子量为40~70万时即已具有满意的性能，如降低其分子量则其特理机械性能下降，如提高其分子量，二甲基硅橡胶的机械性能还可以有一定程度的增高。工业上所生产的二甲基硅橡胶其平均分子量通常炽40~70万。
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。硫化胶可在-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硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型在硅橡胶，它们除含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本质的区别，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。
其结构式可表示为：
CH3 CH3

…［　Si—O　］m ［ Si— O ］n …

CH3 CH= CH2
式中m=5000~10000，n=10~20,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。低的压缩变形反应了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性，这及是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，是目前较常用的一种硅橡胶。
在甲基乙烯基硅橡胶中，甲基乙烯基硅氧烷结构单元的含量通常为0.1~0.5%克分子。含量过少则不起作用，过多反而会降低硫化胶的耐热性能，例如含量为0.1~0.2%克分子时具有较高的耐热性，而含量为0.5%克分子时耐热性较差，但后者压缩永久变形较小，而且可以和甲基硅橡胶并用，以代替低乙烯基含量的硅橡胶。
甲基苯基乙烯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）：
此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中，引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节而得。基分子结构可表示如下：
二苯基硅橡胶：
C6H5 CH3 CH3

… Si—O —— Si—O —— Si—O …

C6H5 n CH3 m CH= CH2 p
甲基苯基硅橡胶：
CH3 CH3 CH3

… — Si—O —— Si—O ———Si—O ——…

C6H5 n CH3 m CH= CH2 p
根据硅橡胶中苯基含量（苯基：硅原子）的不同，可将其分为低苯基、中苯基及高苯基硅橡胶。当橡胶发生结晶或接近玻璃化转变点或者这两种情况重迭，均会导致橡胶呈现僵硬状态。引入适量的大体积的基团使聚合物链的规整性爱到破坏，则可降低聚合物的结晶温度，同时由于大体积的基团的引入改变了聚合物分子间的作用力，故也可以改变玻璃化温度。低苯基硅橡胶（C6H5 / Si=6~11%）即由于上述原因具有优良的耐低温性能最好的橡胶。低苯基硅橡胶兼有乙烯基硅橡胶的优点，而且成本也不很高，因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。在大大提高苯基含量时则会使分子链的钢性增大，从而导致耐寒性和弹性的降低，但耐烧蚀和耐辐射性能将有所提高，苯基含量达C6H5 / Si=20~34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点，高苯基硅橡胶（C6H5 / Si=35~50%）则具有优异的耐辐射性能。
氟硅、腈硅橡胶：
氟硅橡胶的侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。常用的氟橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。其结构表示如下：
CH3 CH3

… — Si—O —— Si ——…

CH2—CH2 CF3 m CH= CH2 n
氟硅橡胶不仅具有良好的耐热性，而且具有优良的耐油、耐用溶剂性能，如对脂及烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好，这些正是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好低温性能，对于单纯的氟橡胶而言，这正是一种很大的改进。含三氟丙基的氟硅橡胶保持弹性的温度范围一般为-50℃~+200℃，耐高低温性能较乙烯基硅橡胶为差，且在加热到300℃以上时将会产生有毒气体。在电绝缘性能方面亦较乙烯基硅橡胶差得多。在氟橡胶的胶料中加入适量低粘度羟基氟硅油，胶料热处理，再加入少量乙烯基硅橡胶，可使工艺性能显著改善，有利于解决胶料粘辊和存放后结构化严重等问题，能延长胶料的有效使用期。在上述氟硅橡胶中引入甲基苯基硅氧链节时，会有助于耐用低温性能的改善，且加工性能良好。
腈硅橡胶是侧链引入腈烷基（一般为β一腈乙基或γ一腈丙基）的一类硅橡胶。极性腈基的引入改善了硅橡胶的耐油、耐溶剂性能，但其耐热性、电绝缘性及加工性能则有所降低。
从理论上讲，此反应可连续进行，直至获得无限大的分子量。甲基乙烯基双吡烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点，能促使聚二甲基硅氧烷交联，生成高分子量的弹性体。
由于吡咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢，故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期，在1小时内胶料的粘度基本不变，仍保持良好的流动性，可注入微小的孔隙中。混合后的胶料在150℃下加热10分钟即可硫化成弹性体。
一、硅橡胶胶料的配合
1.硫化体系
硅橡胶一般均为高度饱和的结构，硫化活性较低，故通常不能用硫磺化，最普通最常用的硫化剂为有机过氧化物。硅橡胶也可以采用高能射线进行辐射硫化,辐射硫化与过氧化物的硫化机理相同，均系发生游离基反应交联。仅仅是对某些乙烯基含量较高的硅橡胶，如乙烯基含量在1%克分子以上的硅橡胶或者和普通橡胶并用时，才有选择硫磺硫化的可能。使用过氧化物为硫化剂时，配方中不应有易与过氧化物分解成的游离基发生作用的活性物质，如槽法炭黑，某些有机促进剂和防老剂等。用有机过氧化物硫化硅橡胶的反应可简述如下。
二甲基硅橡胶的硫化反应：
二甲基硅橡胶的分子中不含乙烯基，是饱和橡胶，通常均采用高活性的过氧化物为硫化剂，过氧化物游离基夺取硅橡胶甲基上的氢形成大分子游离基，然后大分子游离再结合即形成交联键，如以过氧化二苯甲酰为硫化剂，其反应可表示为：
由以上反应中可以看到，含有乙烯基的硅橡胶在硫化过程中，能够重新生成可继续进行反应的游离基，因此，在硅橡胶中引入少量的乙烯基就可以大大提高硫化活性，提高硫化剂交联效率，减少过氧化物的用量并改善制品的性能。
由于引发交联反应的初始游离基是由过氧化合物分解而得，故在一定范围内增加过氧化物的用量可以显著提高硅橡胶硫化胶的交联度，这将导致辞胶料定伸强度提高，并可改善动态性能和压缩变形，但抗撕裂性能则有所下降。
按照过氧化物硫化活怀的高低，将常用的过氧化物分为通用型与乙烯基专用型两类。通用型活性较高，对各种硅橡胶均能起硫化作用，如过氧化二苯甲酰（BP），2.4—二氯过氧化二苯甲酰（DCBP），过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）即属于此种类型。乙烯基专用型活性较低，仅能对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用，如过氧化二叔丁基（DTBP），过氧化二异丙苯（DCP），2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷（DBPMH）等则属于此种类型。过氧化二苯甲酰常制成有效成份为50%的硅油膏，以保证生产安全并改进其在胶料中的分散性。其分解产物为苯、苯甲酸和二氧化碳，是挥发性的，在一段硫化时必须加压，且由于分解产物含有酸性物质，故用量不宜过多以免降低制品的耐热性。本品不适于制造厚壁模型制品。一般100份二甲基硅橡胶用过氧化二苯酰硅油膏状物4~6份，乙烯基硅橡胶用量为0.5~2份。
2.4—二氯过氧化二苯甲酰与过氧化二苯甲酰相较，其分解温度比过氧化二苯甲酰为低，而分解速度则更高。由于分解温度低，所以焦烧性能不好，因此，这种物质的用量应尽可能少。其分解产物为2.4—二氯苯甲酸和2.4—二氯苯，比较不易挥发，所以硫化时不加压也能避免气泡，特别适宜于压出制品的常压热空气连续硫化。用量与过氧化二苯甲酰相仿。
过氧化二苯甲酰，2.4—二氯化氧化二苯甲酰属于芳酰基过氧化物，不能用于含炭黑胶料，因炭黑干扰过氧化物的硫化作用。浅色胶料则有很强烈的焦烧倾向，且其分解产物中的酸性物质会损害密封系统硅橡胶制品的耐用热性能。
过氧化二叔丁基对含乙烯基的硅橡胶有效，不易焦烧且硫化胶压缩变形较小，物理机械性能良好。其缺点是蒸气压高，因此挥发度也高，在胶料存放过程中极易挥发。本品能用于模型制品。并可用于模压厚制品的胶料和含炭黑的胶料。用量一般为0.5~1份。
过氧化二异丙苯和2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷不易挥发，使用方便，硫化胶压缩变形较低，且由于不分解出带羧基的产物，因此在密封制品的硫化胶中特别稳定。它们适用于模压厚制品、与金属粘合的制品和注射制品，也适用于含炭黑的胶料，应用范围甚广。采用2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷时，硫化胶并具有较高的伸长率。使用过氧化二异丙苯时其分解产物具有臭味，这种气味并在较长时间内存在于制品中，采用2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷时，则能避免此类弊端。这两种过氧化物所得硫化胶的撕裂强度较低。其用量一般均为0.5~1份。
过氧化物的用量不宜过大，当超过适宜的用量后会使硫化胶的伸长率、抗撕裂强度等性能下降。这种下降。趋势尤以使用2.4—二氯过氧化二苯甲酰、过氧化二苯甲酰者为甚。
含乙烯基的硅橡胶生胶利用过氧化物进行硫化外，还可以进行加成硫化。现今所用的加
成硫化的硫化剂主要为含硅氢基的化合物或聚合物。— Si—H基团与乙烯基加成而实现硫
化，在这种反应中，通常使用铂的络合物为催化剂。已知（CH2=CH）2PtCl2，H（Pt-Cl3•CH2=CH2），（CH3CH=CH）2—PtCl2 ，H2 PtCl6•6H2O都是加硫化的催化剂，其中以铂氯氢酸用得较多，因为它可权从金属铂和王水的反应中很方便地得到，活性又高。将分子中含有若干个Si—H基的分子量聚硅氧烷与含有一定量乙烯基的高分子量甲基乙烯基聚硅氧烷混合。铂催化剂用来引发必要的加成反应，从而形成交联的聚合物网络。这些反应可通过加热获得促进，但也容易在室温下进行。
要加成反应进行迅速而完成，就需要催化剂活性高，但活性高易于焦烧对加工不利，故要求催化剂反应在硫化温度前几乎不起作用，当达到硫化温度时就迅速反应。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，它与其组份方向有一平衡：
催化剂+抑制剂抑制剂•催化剂
温度低时形成为稳定的络合物，温度高时平衡趋向左方，有利于反应，即发挥了抑制剂的作用。氮杂环如吡啶等，可以阻止反应至80℃以上才进行。用碱性更强的冠醚与铂催化剂络合，只要等克分子比的剂量即可反应到100℃以上才发生，氢过氧化物也有抑制性能，但总的说来对反应的抑制还缺乏系统研究。
使用二氧化硅填料时，应注意填料表面羟基与硅氢作用产生氢气气泡。用单官能基团化合物如：（CH3）3SiNHSi（CH3）3，（CH2=CH（CH3）2Si）2—NH等处理效果较好。
利用硅氢加成反应还可以做成液体硅橡胶，这是近几年来发展最快的品种。美国道康宁公司（DOW Corning）称为LSR，通用电气公司（General Electric）称为LIM，都是用端基为乙烯基的硅生胶和端基为硅氢基的交联剂进行反应，在硫化的同时也进行着链增长。此种加成硫化的液体硅橡胶在工业中已获得了广泛应用。
硅胶吸附柱色谱技术实际应用
色谱法，又称层析法.是一种以分配平衡为机理的分配方法.色谱体系包含两个相,一个是固定相,一个是流动相.当两相相对运动时,反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异,最后达到彼此分离的目的.
色谱法从发明到现在已有八十多年的历史.它是纯化和分离有机或无机物的一种方法.
色谱法按固定相的状态可分为柱色谱.平板色谱和棒色谱三种而实验室中最常用的是柱层析和薄层层析,以及它们之间的配合应用.[1]
柱层析[2]
1 吸附色谱地原理
在一定条件下,硅胶与被分离物质之间产生作用,这种作用主要是物理和化学作用两种.物理作用来自于硅胶表表面与溶质分子之间的范德华力.化学作用主要是硅胶表面的硅羟基与待分离物质之间的氢键作用.
2操作步骤
2.1 硅胶准备[3]
硅胶一般选用250-400目(即40-63靘直径的硅胶颗粒),根据腞f选用硅胶的用量.
2.2 实验仪器准备
  一支玻璃色谱柱,一个铁架台,烧杯,锥形瓶,径口直径较大的玻璃漏斗,一支玻璃棒,
2.3 装柱[4]
2.3.1 吸附剂的加入
①干法：将吸附剂一次加入色谱管，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相，或将色谱管下端出口加活塞，加入适量的流动相，旋开活塞使流动相缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
②湿法：将吸附剂与流动相混合，搅拌以除去空气泡，徐徐倾入色谱管中，然后再加入流动相，将附着于管壁的吸附剂洗下，使色谱柱表面平整。俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下，液面将柱表面相平时，即加试样溶液.
2.3.2试样的加入
①将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。注意勿使吸附剂翻起。或将试样溶于适当的溶剂中。与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
2.4洗脱 [5]
除另有规定外，通常按流动相洗脱能力大小，递增变换流动相的品种和比例，分别分部收集流出液，至流出液中所含成分显著减少或不再含有时，再改变流动相的品种和比例。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
2.5 检测
2.5.1 初步检测
  当冲洗溶剂流出一定量后,可对流出液进行初步检测,并且将锥形瓶更换成小试管进行收集.一般只进行初步的快捷检测,因此通常是取一小薄层板,用铅笔和直尺将硅胶板分划成多个小方块,并安一定的次序编号.取一根内径为0.3mm左右的玻璃毛细管蘸取少量流出液,点于薄层板的一个小格内,待半点干后,然后用物理的或化学的方法检测.
2.5.2    正式检测
①    点样: 取分部收集的冲洗溶液进行分别直接点样,如果冲洗溶液太稀,浓度太小,可先浓缩.点样的容器一般用玻璃毛细管,点样斑点的直径一般为3-5mm.
②    展开:在普通的展开槽中进行,展开方式常选用上行展开.
③    展开剂:实用冲洗溶液.
④    显色:一般常用物理检测法和化学检测法.物理检测法中首先有紫外光法,紫外光常用两种波长(254nm与365nm).其次是碘蒸气显色法.化学检出法通常惊醒显色剂直接喷雾.显色剂有通用显色剂和专用显色剂.通用显色剂最常见的是硫酸-乙醇或甲醇(1:1)溶液,喷雾后,有的化合物立即反应,但多数化合物需加热后经历数分钟才显色,不同化合物的反应不同,所以颜色也往往不同.专用显色剂是指对某个或某一类化合物显色的试剂,利用化合物本身的特有性质,或利用其所含的某些官能团的特殊反应.展开后根据斑点的,可以粗略的估计待分离物的含量的大小.
2.6 合并
  根据上面薄层检测的结果,我们可以将具有相同Rf指的部分进行合并,然后利用旋转蒸发器对合并部分进行旋转蒸发,最后得到我们需要的目标产物.
2.7色谱柱的洗涤
在绝大多数情况下,硅胶分离柱中的硅胶是一次性使用,但在使用后的色谱柱中由于还含有冲洗溶剂,所以要将里面的硅胶到出是比较困难的.取出硅胶的一种方法是将该柱防治一段时间,让溶剂自然会发完后,倒出硅胶.但这种方法既费时又污染环境.第二种方法可以用一根比色谱柱稍长的木杆或塑料杆将含有溶剂的硅胶一段一段地掏出,但这种办法也比较麻烦.第三种方法时利用一个一般地真空泵,经的普柱中剩余地溶剂进行减压抽出,在色谱柱和真空泵之间加一个冷阱,这样抽出地溶剂既进行了有效地收集而不污染环境,而色谱柱中地硅胶又能较快得到干燥,使硅胶能够方便地倒出.
3    色谱柱的选择
柱子可以分为：加压[6]，常压[7]，减压[8]。
压力可以增加淋洗剂的流动速度，减少产品收集的时间，但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候，常压柱是效率最高的，但是时间也最长，比如天然化合物的分离，一个柱子几个月也是有的。
①减压柱能够减少硅胶的使用量，感觉能够节省一半甚至更多，但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发（有时在柱子外面有水汽凝结），以及有些比较易分解的东西可能得不到，而且还必须同时使用水泵抽气（很大的噪音，而且时间长）。以前曾经大量的过减压柱，对它有比较深厚的感情，但是自从尝试了加压后，就几乎再也没动过减压的念头了。
②加压柱是一种比较好的方法，与常压柱类似，只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气，双连球或者小气泵（给鱼缸供气的就行）。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大，不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
③常压柱色谱，又称柱层析，是色谱法中最常见的一种。它的突出优点是，分离效率比经典的化学分离方法高的多，与其他色谱法相比，不需要昂贵的仪器设备，更换流动相和吸附剂方便，消耗材料少，成本低，适合分离取样量从克到微克级范围很宽的各种样品，因此在化学实验室中至今仍被广泛应用。
4 溶剂的选择 [1]
溶剂的选择也许是整个柱色谱分离操作中最困难之处,也是实验成功的最关键之处.溶剂通常先利用简便的硅胶薄层色谱进行筛选.
4.1 薄层色谱点样[9]
  把样品溶解在一种低沸点的有机溶剂中(如氯仿,丙酮.甲醇.乙醇等)然后用毛细管或微量点样管将试液点到薄层板上.点样量要适当,一般点样量少些,则分离叫清晰.但要注意到检测灵敏度.
4.2 展开[10]
4.2.1展开剂选择[11]
  选择展开剂时,可采用微量圆环法和小型色谱法进行选择.
  ①微量圆环法:将欲分离的物质,按常规方法点在薄板,两点相距2-3cm,再用毛细管吸取所实验的溶剂系统,垂直放于样点中心,让溶剂自毛细管中依中立流出进行展开,干燥后显色.观察斑点的分离情况.背试物质为未知化和物时,常先用低极性溶剂展开,如式样留在圆点不动,则需增加溶剂的极性或增大洗脱液的量,如移动过快,则必须用较低极性的溶剂来调整.
②小型色谱法.用普通的载薄片制成薄板,把欲分离的物质点载薄板上,放于小型玻璃缸或广口瓶中展开,干燥后显色,观察斑点分离情况.
4.2.2 展开
薄层色谱的展开方法有上行法,下行法,双向展开法,径向展开法等
①    上行法:使展开剂由下向上爬.
②    下行法:使展开剂由上向下.该法可使用极性较弱的展开剂.
③    双向展开法:取方形薄板像纸色谱一样进行双向展开.
④    径向展开法:可将吸附剂涂成圆形或扇形,在圆心部分加如展开剂,使薄层径向展开.
⑤    多次展开:用展开剂对薄层展开一次.称为单次展开.一次展开后,取出薄板,挥发出去展开剂后再行展开.
⑥    梯度展开:该法所用的展开剂在连续不断的改变组成.一般可把一个装有强极性展开剂的滴定管深入密闭的含弱极性的展开剂的层析槽中,槽中用电磁搅拌器把滴下的强极性展开剂混匀,此时,展开剂的极性逐渐由弱变强,使极性差别较大的多种组分混合物得以很好的分离.
4.3 显色[12]
展开后,如物质有色,可明显的在薄层上观察到它们的位置.如无色,则要通过一定的方法显色,定位,一边确定斑点的位置及大小.
4.4常用溶剂的极性[13]
常用溶剂的极性顺序：石油醚〈环己烷/己烷〈苯〈乙醚〈氯仿〈乙酸乙酯〈正丁醇〈丙酮〈乙醇〈甲醇〈水。
刻画极性一般用介电常数：石油醚（无）（环）己烷（1.88）苯（2.3）乙醚（4.5）氯仿（5.2）乙酸乙酯（6.1）丙酮（21.5）〈乙醇（25.8）〈甲醇（31.2）〈水（81.0）。
在薄层色谱中,当溶剂的极性太大时.会使待分离物全部接近溶剂前沿,当溶剂的极性太小时,又会使待分离物几乎全部保留在圆点,这两种情况都是待分离物得不到分离.
使用单一溶剂，往往不能达到很好的分离效果，往往使用混合溶剂通常使用一个高极性和低级性溶剂组成的混合溶剂，高极性的溶剂还有增加区分度的作用，常用的溶剂组合有：Petroleum ether/Ethyl acetate, Petroleum ether/Acetone, Petroleum ether/Ether, Petroleum ether/CH2Cl2, CH2Cl2/ethyl acetate, ethyl acetate/ MeOH, CHCl3/ ethyl acetate
4    柱色谱应用实例
5.1 薄层色谱法和柱层析法分离兰州红心萝卜色素的研究[14]
利用薄层色谱法和柱层析法对红心萝卜中的色素进行分离分析，着重研究了色素的量、洗脱剂、洗脱时间等因素对色素分离的影响。选择了以硅胶G为固定相，无水乙醇/水~(5：1，v/v)的混合液作洗脱剂的最佳条件，单向一次性进行色谱分离。
5.2 常压硅胶柱层析分离制备高纯贝壳杉烷型二萜
从半边旗(Pteris semipinnata L，PSL)提取物中分离高纯度贝壳杉烷型二萜化合物，建立了分离工艺条件。以TLC实验筛选适当的洗脱流动相，常压硅胶柱层析分离纯化，产物用两相法重结晶，TLC及Ms监测分离效果及产品纯度。结果表明优选的流动相为混合溶剂石油醚：丙酮：醋酸一7：3：0．05(体积比)，纯化分离得到两个贝壳杉烷型
二萜单分子化合物，纯度分别从62％和17％提高到96％和94 。
5.3 减压硅胶柱层析分离苦豆子系列生物碱
利用硅胶柱层析法纯化苦豆子中含有的生物碱，以氯仿、甲醇为洗脱剂，通过改变2种溶剂的混合比例进行洗脱，得到了苦参碱、氧化苦参碱和其它生物碱的单体，鉴于其它生物碱无标准品，故本文未加以讨论。苦参碱、氧化苦参碱的得率分别为22．2％、42．6％，其单体通过HPLC检测后，纯度都达到95％以上，因此可以应用硅胶柱层析法精制苦豆子中含有的生物碱。
5.4 中压柱层析法分离白藜芦醇的研究[15]
对虎杖中的白藜芦醇进行了提取分离和含量测定。考察了浸提温度、浸提液浓度、浸提时间和次数、料液比等5个因素对白藜芦醇提取的影响，确立了白藜芦醇最佳提取
条件为：浸提液体积分数为95％，浸提温度60℃ ，料液比11：1，回流提取3次，每次60 min。采用中压硅胶柱层析法分离白藜芦醇，产物经重结晶后用高效液相色谱测定含量达99．28％。结果表明所建立的制备及分离纯化工艺可用于白藜芦醇的生产.
5.5 干柱层析法制备油茶总皂苷对照品初探[16]
研究干柱层析法制备油茶皂苷对照品的方法。原料用60％乙醇超声提取，浓缩至无醇味．石油醚脱酯后用正丁醇按3：1体积比加入萃取。取正丁醇层并真空浓缩至干，干法上样于100目～200目硅胶柱色谱分离，用乙酸乙酯．甲醇．正丁醇．水(2：1：4：7)的上相展层；根据尺厂值取出相应的条带并用甲醇淋洗收集蒸干，薄层及理化性质检测。该方法所制样品由薄层色谱为一点．纯度较高。该方法简便、实用且制备量大，可作为油茶总皂苷
   硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离，一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附，极性较弱的物质不易被硅胶吸附，整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。
硅胶柱层析流动相
   极性小的用乙酸乙酯：石油醚系统；极性较大的用甲醇：氯仿系统；极性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸系统；拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸
硅胶柱层析惯用方法
1.称量。200-300目硅胶，称30-70倍于上样量；如果极难分，也可以用100倍量的硅胶H。干硅胶的视密度在0.4左右，所以要称40g硅胶，用烧杯量100ml也可以。
2.搅成匀浆。加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系，就用石油醚拌；如果洗脱剂是氯仿/醇体系，就用氯仿拌。如果不能搅成匀浆，说明溶剂中含水量太大，尤其是乙酸乙酯/丙酮，如果不与水配伍走分配色谱的话，必须预先用无水硫酸钠久置干燥。氯仿用无水氯化钙干燥，以除去1%的醇。如果样品对酸敏感，不能用氯仿体系过柱。
3.装柱。将柱底用棉花塞紧，不必用海沙，加入约1/3体积石油醚（氯仿），装上蓄液球，打开柱下活塞，将匀浆一次倾入蓄液球内。随着沉降，会有一些硅胶沾在蓄液球内，用石油醚（氯仿）将其冲入柱中。
4.压实。沉降完成后，加入更多的石油醚，用双联球或气泵加压，直至流速恒定。柱床约被压缩至9/10体积。无论走常压柱或加压柱，都应进行这一步，可使分离度提高很多，且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂。
5.上样。干法湿法都可以。海沙是没必要的。上样后，加入一些洗脱剂，再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面。然后就可以放心地加入大量洗脱剂，而不会冲坏硅胶表面。
6.过柱和收集。柱层析实际上是在扩散和分离之间的权衡。太低的洗脱强度并不好，推荐用梯度洗脱。收集的例子：10mg上样量，1g硅胶H，0.5ml收一馏分；1-2g上样量，50g硅胶（200-300目），20-50ml收一馏分。
7.检测。要更多地使用专用喷显剂，如果仅用紫外灯，会损失较多产品，紫外的灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级。
8.送谱。收集的产品旋干，在送谱前通常需要重结晶。如果样品太少或为液体，可过一小凝胶柱，作为送谱前的最后纯化手段。可除去氢谱1.5ppm左右所谓的“硅胶”峰。
甲醛（hcho）是一种无色易溶的刺激性气体，甲醛可经呼吸道吸收，其水溶液"福尔马林"可经消化道吸收。现代科学研究表明，甲醛对人体健康有负面影响。当室内含量为0．1 ／时就有异味和不适感；0．5 ／可刺激眼睛引起流泪；0．6 ／时引起咽喉不适或疼痛；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；当空气中达到30 ／时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症，引起新生儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。它还可刺激眼结膜、呼吸道黏膜而产生流泪、流涕，引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。甲醛还有致畸、致癌作用。据流行病学调查，长期接触甲醛的人，可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。
　　室内空气中的甲醛是从哪里来的？　　1．用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材，由于目前生产装饰板使用的胶粘剂以脲醛树脂为主，板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，是形成室内空气中甲醛的主体。　　2．用人造板制造的家具，一些厂家为了追求高额利润，使用不合适的板材，在粘接贴面材料时再使用劣质胶水，结果顾客买回家去，等于买回了一个小型废气排放站。　　3．含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料，比如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等。　　4．燃烧后会散发甲醛的某些材料，比如香烟及一些有机材料。
　　另外，室内空气中甲醛浓度的大小与以下四个因素有关：1．室内温度2．室内相对湿度3．室内材料的装载度（即每立方米室内空间的甲醛散发材料表面积）4．室内换气数（即室内空气流通量）。在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧散发的力度。实测数据说明，在一定条件下，居室小环境内空气中甲醛浓度可聚集到标准允许水平以上，而且释放期比较长，日本横滨国立大学的研究表明，室内甲醛的释放期为3-15年。
　　怎样降低室内甲醛浓度　　1．尽量采用低甲醛含量和不含甲醛的室内装饰和装修材料，这是降低室内空气中甲醛含量的根本。在施工中，让表面装饰的油漆涂料充分固化，形成抑制甲醛散发的稳定层。　　2．在选购家具时，应选择刺激性气味较小的产品，因为刺激性气味越大，说明甲醛释放量越高。同时，要注意查看家具用的刨花板是否全部封边。有条件的家庭，可将新买的家具空置一段时间再用。　　3．保持室内空气流通。这是清除室内甲醛行之有效的办法，可选用有效的空气换气装置，或者在室外空气好的时候打开窗户通风，有利于室内材料的甲醛散发和排出。　　4．装修后的居室不宜立即迁入，而应当有一定的时间让材料中的甲醛以较高的力度散发。　　5．合理控制调节室内温度和相对湿度，甲醛这种物质是一种缓慢挥发性物质，随着温度的升高，挥发得会更快一些。　　6．在室内吊花植草大有益处。会降低室内有害气体的浓度，大家不妨一试。　　7．室内甲醛含量比较高的，可请室内环境检测专家进行检测，可以了解室内空气中甲醛的超标程度，以便采取相应的治理措施。室内环境检测中心有一些降低室内甲醛的措施和治理方法，可以根据室内空气污染程度加以选择。
　　随着现代化建设的发展和人们工作和生活水平的提高，室内装饰材料和装饰水平不断发展，同时，也导致了写字楼和家庭空气中的甲醛浓度有所上升，造成了室内空气质量下降，使人们的身体健康受到危害。合理控制和有效降低室内空气中的甲醛以及其他有害气体浓度已经成为室内环境保护的一项重要内容，应该引起全社会的重视。
　　室内空气中甲醛浓度的限值是多少？　　为了改善室内环境，保护居住者的身体健康，近年来，各国都对空气中甲醛浓度的限值作了严格规定，我国也于1996年颁布了《居室空气中甲醛的卫生标准》，明确规定居室空气中甲醛的最高允许浓度为0．08毫克／立方米。　　因为人造板是造成室内空气中甲醛超标的主要因素，世界上不少国家对人造板的甲醛散发值作了严格的规定，国际标准是穿孔测试值必须小于10mg甲醛／100g板。
高温硫化硅橡胶是高分子量（分子量一般为40～80万）的聚有机硅氧烷（即生胶）加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，经加压成型（模压、挤压、压延）或注射成型，并在高温下交链成橡皮。这种橡胶一般简称为硅橡胶。
高温硫化硅橡胶的硫化一般分为两个阶段进行，第一阶段是将硅生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行混炼，然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化，其压力为50公斤／cm2左右，温度为120～130℃，时间为10～30分钟，第二阶段是将硅橡皮从模具中取出后，放人烘箱内，于200～250℃下烘数小时至24小时，使橡皮进一步硫化，同时使有机过氧化物分解挥发。
硅橡胶的补强填料是各种类型的白炭黑，它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。交链剂是各种有机过氧化物，如过氧化苯甲酰，2,4-二氯过氧化苯甲酰，二枯基过氧化物，2,5- 二甲基-2,5-二特丁基过氧已烷等。结构控制剂是为了避免混炼胶料放置时间过长、产生"结构化"使胶料变硬，难以加工熟化而加入的，可采用甲基羟基硅油或二苯基二羟基硅烷作为结构控制剂。
硅橡胶主链上的侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等。最常用的是甲基, 也可引人其它基团以改善加工性能和其它性能。因此，根据侧基基团和胶料配方的不同，可以得到各种不同用途的硅橡胶，一般可分为下面几种类型：通用型（含甲基和乙烯基）、高温和低温型（含苯基、甲基和乙烯基）、低压缩永久变形（含甲基和乙烯基）、低收缩（去挥发份）和耐溶剂（氟硅橡胶）等。下面介绍几种重要类型的硅橡胶。
1．二甲基硅橡胶
二甲基硅橡胶是投入商业化生产最早的一种硅橡胶，可在-60～200℃范围内保持良好的弹性，耐老化性能好，有优异的电绝缘性能以及防潮、防震和生理惰性等特性。
二甲基硅橡胶主要用于织物涂覆，也可制成各种挤出及压延制品用于机电、航空、汽车及医疗等行业。但由于二甲基硅橡胶硫化活性低，用于制造厚制品时，硫化困难，内层易起泡且高温压缩永久变形大，故目前已被甲基乙烯基硅橡胶所取代。
2．甲基乙烯基硅橡胶
由于硅橡胶大分子结构中引入少量乙烯基可大大改善硅橡胶的硫化加工性能，因此在目前应用的硅橡胶中，大多含有乙烯基。甲基乙烯基硅橡胶是最通用的一种硅橡胶，目前在国内外硅橡胶的生产中占主导地位。由于它在侧链上引入部份不饱和的乙烯基，使它的加工性能和物理机械性能均优于二个基硅橡胶。它除具有二甲基硅橡胶一般特性外,还具有较宽的使用温度范围，可在一60～260℃范围内保持良好弹性，它比二甲基硅橡胶容易硫化，具有较小的压缩永久变形，较好的耐溶剂的膨胀性和耐高压蒸汽的稳定性以及优良的耐寒性等，而且又因为采用活性较低的过氧化物进行硫化，从而减少了硫化时产生气泡及橡胶稳定性差的弱点。故一般用甲基乙烯基硅橡胶可制做厚度较大的制品。
甲基乙烯基硅橡胶是硅橡胶中应用最广泛的品种，近年来不断涌现的各种高性能和特殊用途的硅橡胶，大都是以乙烯基硅橡胶为基础胶，例如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、不需后硫化硅橡胶、耐热导电硅橡胶和医用硅橡胶等。甲基乙烯基硅橡胶在航空工业上，广泛用作垫圈、密封材料及易碎、防震部件的保护层；在电气工业中可作电子元件等高级绝缘材料，耐高温电位器的动态密封圈，地下长途通信装备的密封圈；在医学上，由于甲基乙烯基硅橡胶对人体的生理反应小、无毒，故用作外科整形、人造心脏瓣膜、血管等。
3．甲基苯基乙烯基硅橡胶
甲基苯基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的产品。
在聚硅氧烷的侧基上引入苯基，由于破坏了二甲基硅氧烷结构的规整性，大大降低了聚合物的结晶温度，扩大了该聚合物材料的低温应用范围。因此，甲基苯基乙烯基硅橡胶除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有的压缩永久变形小、使用温度范围宽、抗氧化、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外，还具有卓越的耐低温、耐烧蚀和耐辐照等性能.这些性能随分子链中苯基含量的不同而有所变化，一般来说，苯基含量（苯基与硅原子之比）在5～10％时称低苯基硅橡胶，它具有独特的耐寒性能，在-70～-100℃仍能保持橡胶的弹性，是所有橡胶中低温性能最好的一种，加之它兼有甲基乙烯基硅橡胶的优点且成本不高，因此大有取代甲基乙烯基硅橡胶趋势。苯基含量20～40％时称中苯基硅橡胶，它具有卓越的耐燃特性，一旦着火可以自熄。苯基含量在40～50％时称高苯基硅橡胶，它具有优异的耐辐射性能,耐_- 射线为1xI08 伦琴。一般说来，随着苯基含量的增加，硅橡胶分子链的刚性逐渐增大，硅橡胶的耐低温性能逐渐下降，但随着苯基含量的增加，提高了硫化胶的耐燃性和耐辐照性。
甲基苯基乙烯基硅橡胶是宇航工业、尖端技术和国民经济其它部门的重要材料之一，可供制做各种模压和挤出制品用作航空工业的耐寒橡胶和用于耐烧蚀、耐热老化或耐辐射部位的密封圈、垫、管材和棒材等。
4．氟硅橡胶
氟硅橡胶是指_-三氟丙基甲基聚硅氧烷。氟硅橡胶具有优良的耐化学物质、耐溶剂和耐润滑油性能,此种硅橡胶在非极性溶剂中的膨胀率小, 耐寒性及热稳定性好，抗着火性也好，故在飞机、火箭、导弹、宇宙飞行、石油化工中用作与燃料油和润滑油接触胶管、垫片、密封圈、燃料箱村里等，也可用于制造耐腐蚀的衣服、手套以及涂料、粘合剂等。
5．腈硅橡胶
由于聚合物分子侧链中含有_-腈乙基或_- 腈丙基强极性基团，大大增加了分子链间作用力，提高了耐油、耐溶剂性能。同时，由于引入一定量的腈烷基，破坏了聚合物结构的规整性，也大大改善了耐寒性。腈烷基的类型及其含量，对性能影响很大，如含有7.5克分子％_-腈丙基的硅橡胶，低温性能与低苯基硅橡胶相似（其玻璃化温度为-114.5℃），耐油性比苯基硅橡胶好。随_-腈丙基含量增加至33～50克分子％，耐寒性降低，耐油性改善。用_-腈乙基代替_-腈丙基能提高腈硅橡胶的耐热性，可耐250℃热空气老化。
腈硅橡胶的主要优点是耐油和耐浴剂的性能优异，可在-60～180℃的范围内保持弹性，因此，可做成耐油橡胶制品用于航空工业、汽车工业和石油工业上；也可作为高性能飞行器的环境密封剂及油箱密封剂，在-54℃至200℃以上能保持密封。腈硅橡胶可用普通设备进行加工。
6．苯撑硅橡胶
苯撑硅橡胶的主要特点是具有优良的耐辐射性能，其耐辐射性能为通用的甲基乙烯基硅橡胶的10～15倍，为高苯基硅橡胶的5～10倍，因此，可用于宇航工业、原子能工业和核反应堆等作为耐高能辐射的电缆、护套、垫圈以及热收缩管等。
7．乙基硅橡胶
在聚硅氧烷侧链上引入乙基制得的二乙基硅橡胶，其突出的性能是耐寒性特别好，耐寒性优于二甲基硅橡胶和一般的甲基乙烯基硅橡胶。乙基含量越高，耐寒性越好。但乙基的反应活性比甲基大，因此，随乙基含量越大，耐热性随之下降。作为低温使用的乙基硅橡胶，以在聚合物中含有二乙基硅氧链节为8克分子％为宜。乙基硅橡胶的使用温度一般为-70～200℃。
8．硅氮橡胶
硅氮橡胶的主要优点是具有卓越的热稳定性, 在430～480℃不分解，有的甚至能耐500℃以上的高温。硅氮橡胶的突出弱点是水解稳定性差，曾一度被认为没有发展前途。后来发现主链中引入环二硅氮烷的聚合物具有很好的热稳定性。用硅芳撑改性的含环二硅氮烷的弹性体，在空气中加热到425℃不失重，570℃时失重仅为10％，且具有较好的水解稳定性
硅橡胶海绵用于要求具有低温柔性、耐热性、耐UV、耐臭氧和良好电绝缘性能的场合。此外，海绵橡胶还具有轻量、阻尼和隔热的特点。现在市场竞争更加激烈，对产品的要求也更高，与密实橡胶材料相比，硅橡胶海绵由于其密度小，可以节省所用的材料，从而大幅降低生产成本。传统的硅橡胶材料海绵生产方法是在胶料中加入化学发泡剂，硫化过程中，高温下发泡剂分解，产生气泡，气泡被包裹在橡胶中形成海绵的孔。这些传统的发泡剂可能会产生毒性的副产物。
现已开发出了新型闭孔硅橡胶海绵技术，可以取代传统的用反应性化学发泡剂和挥发性有机材料(voc)作为发泡材料加工海绵的技术。新海绵技术采用水作为发泡剂来形成均匀的发孔海绵结构，其可用于与食品接触的场合。新技术海绵的性能特征是：
(1)回弹性好；
(2)压缩永久变形小；
(3)降低了海绵生产过程中环境控制问题；
(4)降低了对通风系统的要求；
(5)无不良气味；
(6)易模压和挤出；
(7)表面光滑、均匀；
(8)可用于与食品接触的场合。
在胶料中加入添加剂或改性剂可增强海绵产品的性能。
本文介绍该技术的优点、产品的性能特点以及Silastic海绵对橡胶加工商和最终用户的益处。海绵橡胶可以是开孔的，也可以闭孔的。孔结构由开放区域连接形式(开孔)或分散的单个海绵孔的结构决定。利用发泡剂可将硅橡胶制成开孔结构，也可以制成闭孔结构。这此发泡剂受热后产生气泡而形成孔结构，同进也进行硫化反应使橡胶交联。
有人综述了微孔海绵的性能和成本优势。除密封压力低、形状一致、密度小、重量轻外，硅橡胶海绵的使用温度范围也很宽(9,-60℃ 到250℃下长期使用，短期可在400"C使用)。与其他橡胶海绵相比，其工作温度范围非常宽。传统上，硅橡胶海绵采用过氧化物硫化体系和发泡剂生产，其中发泡剂会释放一些毒性副产物。在一些情况下，也可以生产食品级的硅橡胶海绵，但这些材料会存在工艺上的限制及差的性能，包括差的压缩永久变形和高的密度。
新技术硅橡胶海绵用铂硫化(加成硫化)，用水作发泡剂。这种新技术能产生均匀的孔结构，海绵无气味，产品表面均匀，且加工条件稳定。
1 应用
硅橡胶海绵用于许多场合。常用的领域有密封车箱的密封垫、办公设备(复印机、打印机和传真机)的胶辊。要求使用食品接触安全材料的消费品包括洗碗机和烘箱密封，带饭午餐盒密封。硅橡胶海绵用于以下场合：实心橡胶密封力或配合力过大而不能使用；海绵胶的密度低可以降低材料成本；需要隔热，海绵橡胶密封与不规则表面接触的地方，包括绝缘材料、海绵垫、海绵板、海绵密封、海绵胶辊和挤出海绵型材。
2海绵技术
传统上，硅橡胶海绵是将化学发泡剂加入橡胶胶料中生产的。在橡胶硫化的加热过程中发泡剂分解，所释放出的气体(最常见的是氮气)在橡胶交联过程中形成泡孔。过氧化物硫化的高粘度硅橡胶海绵中常采用2，2-偶氮二异丁腈(AIBN)作为产生氮气的化学发泡剂。尽管从均匀性和孔尺寸上来看，由这种技术生成的海绵结构是令人满意的，但其主要缺点是会产生毒性、损害环境的副产物四甲基丁二腈。在橡胶加工业，人们已认识到这是一个使用硅橡胶海绵的重要限制因素，所以需要一种无毒的有利于环保的产品。也有一些低毒性的化学发泡剂。二亚硝基五亚甲基四胺(DNPT)和偶氮二甲酰胺(ADCA)是两种低毒性的发泡剂，但它们形成的孔结构较差，且海绵物理性能也不稳定。
最近，有一家制造商报道了一种用陶瓷或有机材料制成的空心纤维制造硅橡胶海绵的技术。还有一家制造商报道了用柔性微球形发孔结构的方法。但是，道康宁公司的海绵橡胶技术是以硅橡胶为基础。该新技术用水作为发泡剂，而不用化学化泡剂。另外，该体系采用了专有的硅橡胶技术，有助于水一汽气泡的形成，并最终形成规则的均匀孔结构。加热时，分散在硅橡胶基质中的水产生气泡，形成均匀的孔结构。
该新技术允许利用改变加工温度条件来获得理想的体积膨胀特征。图1示出了这一特征，可见，硫化／发泡温度从200℃ 上升到250℃ 导致密度及Asker硬度降低。
利用该新技术可以调节孔结构，达到不同的体积膨胀率。这样制造商就可以利用硫化／发泡温度来控制密度。图2(略)比较了新硅橡胶海绵技术和使用化学发泡剂的传统海绵技术。新技术海绵胶具有细分散的孔结构。
　　3 试验数据
新技术海绵胶料有3个组份，它们是HBES5000海绵基料，AMS-5000海绵硫化剂和AMS-5001海绵表面改性剂。生产厂可灵活选用该体系，可以用这三种材料自行混炼胶料，也可以直接从道康宁公司购买成品胶料。这3种材料可以单独使用，也可与其他硅橡胶配合使用，生产不同密度和不同压缩变形的海绵胶。这样，生产厂配方控制很简单，且加工灵活，可以生产满足不同用户要求的多种海绵产品。
现在多种工业规范用于控制和分类柔性海绵产品。本文中对这些新海绵材料进行了测试，并将数据与几种广泛使用的工业规范数据进行了比较，以证明该新体系具有满足海绵橡胶加工业常见的各种要求的灵活性。表1综列了可以评估这种新硅橡胶的海绵技术的工业规范。
表2详细列出了这种新技术海绵的测试结果，并与前面工业规范的项目进行了比较。表中列出了3种海绵胶配方。
配方A是由三个体系组分配合而成；配方B是由三个体系组分和12．5份二甲基硅橡胶材料配合而成(邵尔A硬度为70)；配方C由三个体系组分和25份二甲基硅橡胶组成(邵尔A硬度为70)。
海绵试样挤出后在240℃下热硫化10min，之后再在200℃ 下进行二段硫化。结果表明，对配方进行简单调整就可使压缩变形达到规范中的目标值。另外，前面讨论了海绵密度随硫化／发泡温度的变化，试验表明，压缩变形也可由加工温度来调节。做到这一点是可能的，因为该新体系中所用的加成硫化体系可以在较宽的温度范围内对橡胶材料硫化。所以，通过简单的配方调整和工艺温度控制，制造商利用Silastic海绵体系可以满足多种海绵要求。硫化体系和水发泡剂都是无味的，所得海绵孔小且均匀，表面光滑不发粘。适当二段硫化后，新技术海绵可用于食品级和低压缩变形(25 和50 变形)的应用场合。
4 海绵加工
4．1 挤出
可以采用加工标准硅橡胶材料挤出产品的挤出和硫化设备来加工这种新技术海绵。在螺杆末端的胶料温度应为25℃ ～50。C，所以推荐采取适当的冷却。挤出口型形状应反映出硅橡胶材料海绵的线膨胀率，与固体材料相比，膨胀因子为1．45～ 1．65(视硫化条件，体积膨胀3．2～ 4．4倍)。
对口型形状需进行调整，以补偿：
(1)固体材料的口型膨胀(图3)；
(2)角部面积，由于此处热传递快，其膨胀率较型材直线部分的小(口型上为凸面时挤出型材面为直面，见图4)。
挤出速度取决于型材的形状以及设备的加工能力(硫化通道的长度和热传递效率)。
4．2 硫化
硫化温度主要取决于所使用的加热设备。新技术海绵的硫化温度应比传统化学发泡海绵的稍高一些。硫化温度越高则海绵的密度越低。硫化通道入口出的温度应高于210 C，这样才能加工出较好的海绵。最佳条件要根据型材的尺寸、形状、厚度及硫化烘箱的数量和长度来确定。
4．3 模压海绵
将预成型好的胶坯放入模具，模具中要留有足够的空间使胶料膨胀，填满模具并获得良好的形状。一般由试验来测定能完全充满模腔的预成型胶量。所得模压海绵模件的密度受模具形状的影响。推荐模具温度为200℃ ～250℃ ，典型硫化时间为每mm 厚60s。
新技术海绵的加工优点有：可用模压和挤出工艺加工；加成硫化有利于环保；使用无毒发泡剂减少了对环境的污染及对员工的健康的损害。
5结论
新技术硅橡胶海绵中不使用化学发泡剂，所以不会产生有害的分解副产物。用水作为发泡剂，用假称硫化体系来硫化橡胶型材。海绵技术具有以下有时：
(1)用于与食品接触的场合；
(2)在加工过程中无异味；
(3)对加工通风要求不高；
(4)海绵孔结构细微且均匀；
(5)表面光滑不发粘；
(6)通过简单调整配方或加工温度就可以控制海绵特征。
按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类
一般来说，硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。
无机硅胶是一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2 ．nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。
硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。由于孔隙结构的不同，因此它们的吸附性能各有特点。粗孔硅胶在相对湿度高的情况下有较高的吸附量，细孔硅胶则在相对湿度较低的情况下吸咐量高于粗孔硅胶，而B型硅胶由于孔结构介于粗、细孔之间，其吸附量也介于粗、细孔之间。大孔硅胶一般用作催化剂载体、消光剂、牙膏磨料等。因此应根据不同的用途选择不同的品种。
安全性能
硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧。硅胶是一种非晶态二氧化硅，应控制车间粉尘含量不大于10毫克/立方米，需加强排风，操作时戴口罩。
硅胶有很强的吸附能力，对人的皮肤能产生干燥作用，因此，操作时应穿戴好工作服。若硅胶进入眼中，需用大量的水冲洗，并尽快找医生治疗。
蓝色硅胶由于含有少量的氯化钴，有毒，应避免和食品接触和吸入口中，如发生中毒事件应立即找医生治疗。
硅胶在使用过程中因吸附了介质中的水蒸汽或其他有机物质，吸附能力下降，可通过再生后重复使用。
一、硅胶吸附水蒸汽后的再生
硅胶吸附水份后，可通过热脱附方式将水份除去，加热的方式有多种，如电热炉、烟道余热加热及热风干燥等。
脱附加热的温度控制在120--180℃为宜，对于蓝胶指示剂、变色硅胶、DL型蓝色硅胶则控制在100--120℃为宜。各种工业硅胶再生时的最高温度不应超过以下限度：
粗孔硅胶不得高于600℃；
细孔硅胶不得高于200℃；
蓝胶指标剂（或变色硅胶）不得高于120℃；
硅铝胶不得高于350℃。
再生后的硅胶，其水份一般控制在2%以下即可重新投入使用。
二、硅胶吸附有机杂质后的再生
⒈ 焙烧法
对于粗孔硅胶，可放在焙烧炉内逐渐升温至500--600℃，约经6—8小时至胶粒呈白色或黄褐色即可。对细孔硅胶，焙烧温度不能超过200℃。
⒉ 漂洗法
将硅胶在饱和水蒸汽中吸附达到饱和后放热水中浸泡漂洗，并可结合使用洗涤剂以除去废油或其它有机杂质，再经净水洗涤后烘干脱水。
⒊ 溶剂冲洗法
根据硅胶吸附有机物种类，选用适当的溶剂将吸附在硅胶内的有机物溶出，然后将硅胶加热以脱除溶剂。
三、硅胶再生应注意的问题
⒈ 烘干再生时应注意掌握逐渐提高温度，以免剧烈干燥引起胶粒炸裂，降低回收率。
⒉ 对硅胶焙烧再生时，温度过高会引起硅胶孔结构的变化而明显降低其吸附效果，影响使用价值。对于蓝胶指示剂或变色硅胶，脱附再生的温度应不超过120℃，否则会因显色剂逐步氧化而失去显色作用。
⒊ 经再生后的硅胶一般应过筛除去微细颗粒，以使颗粒均匀。
贮存与包装
硅胶具有强的吸湿能力，因此应贮存在干燥地方，包装物与地面之间要有搁架。包装物有钢桶、纸桶、纸箱、塑料瓶、聚乙烯塑料复合袋、柔性集装袋等。具体包装规格见分类产品说明。运输过程中应避免雨淋、受潮和曝晒。（注：无机硅胶生产厂家中，山东滕州市辛绪化工原料有限公司由于其具有全国最大泡花碱的生产实力，其生产的硅胶具有极强的性价比，因此得到了业内同行的亲赖，其产品很具有竞争力！
有机硅胶产品的基本结构单元是由硅－氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，在有机硅产品的结构中既含有"有机基团"，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的功能于一身。与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是：
1．耐温特性
有机硅产品是以硅－氧（Si－O）键为主链结构的，C－C键的键能为82.6千卡/克分子，Si－O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。
2．耐候性
有机硅产品的主链为－Si－O－，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。
3．电气绝缘性能
有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。
4．生理惰性
聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化，与动物体无排异反应，并具有较好的抗凝血性能。
5．低表面张力和低表面能
有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因：疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。
二、有机硅的用途
由于有机硅具有上述这些优异的性能，因此它的应用范围非常广泛。它不仅作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。
三、有机硅的分类
有机硅主要分为硅橡胶、硅树脂、硅油三大类。
室温硫化硅橡胶简介及其分类室温硫化硅橡胶（RTV）是六十年代问世的一种新型的有机硅弹性体，这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加热、如压即可就地固化，使用极其方便。因此，一问世就迅成为整个有机硅产品的一个重要组成部分。现在室温硫化硅橡胶已广泛用作粘合剂、密封剂、防护涂料、灌封和制模材料，在各行各业中都有它的用途。
室温硫化硅橡胶按其包装方式可分为单组分和双组分室温硫化硅橡胶，按硫化机理又可分为缩合型和加成型。因此，室温硫化硅橡胶按成分、硫化机理和使用工艺不同可分为三大类型，即单组分室温硫化硅橡胶、双组分缩合型室温硫化硅橡胶和双组分加成型室温硫化硅橡胶。这三种系列的室温硫化硅橡胶各有其特点：单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便，但深部固化速度较困难；双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热,收缩率很小，不膨胀，无内应力，固化可在内部和表面同时进行，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决定于温度，因此，利用温度的调节可以控制其硫化速度。
一．单组分室温硫化硅橡胶
单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。随着链剂的不同，单组分室温硫化硅橡胶可为脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型和脱酮型等许多品种。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度，提高环境的温度和湿度，都能使硫化过程加快。在典型的环境条件下，一般15~30分钟后，硅橡胶的表面可以没有粘性，厚度0.3厘米的胶层在一天之内可以固化。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。
单组分室温硫化硅橡胶具有优良的电性能和化学惰性，以及耐热、耐自然老化、耐火焰、耐湿、透气等性能。它们在-60~200℃范围内能长期保持弹性。它固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对材料的粘接性好。因此，主要用作粘合剂和密封剂，其它应用还包括就地成型垫片、防护涂料和嵌缝材料等。许多单组分硅橡胶粘接剂的配方表现出对多种材料如大多数金属、玻璃、陶瓷和混凝上的自动粘接性能。当粘接困难时，可在基材上进底涂来提高粘接强度，底涂可以是具有反应活性的硅烷单体或树脂，当它们在基材上固化后，生成一层改性的适合于有机硅粘接的表面。单组分室温硫化硅橡胶虽然使用方便，但由于它的硫化是依懒大气中的水分，使硫化胶的厚度受到限制，只能用于需要6毫米以下厚度的场合。单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是从表面逐渐往深处进行的，胶层越厚，固化越慢。当深部也要快速固化时，可采用分层浇灌逐步硫化法，每次可加一些胶料，等硫化后再加料，这样可以减少总的硫化时间。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。
二．双组分缩合型室温硫化硅橡胶
双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的水分,而是靠催化剂来进行引发。通常是将胶料与催化剂分别作为一个组分包装。只有当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。双组分缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。催化剂用量越多硫化越快，同时搁置时间越短。在室温下，搁置时间一般为几小时，若要延长胶料的搁置时间，可用冷却的方法。双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间，但在150℃的温度下只需要1小时。通过使用促进剂进行协合效应可显著提高其固化速度。
双组分室温硫化硅橡胶可在一65~250℃温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性，能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌封和制模材料。各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。可以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。双组分室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于用来制造软模具，用于铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模具。此外，利用双组分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以在文物上复制各种精美的花纹。双组分室温硫化硅橡胶在使用时应注意：首先把胶料和催化剂分别称量，然后按比例混合。混料过程应小心操作以使夹附气体量达到最小。胶料混匀后（颜色均匀），可通过静置或进行减压（真空度700毫米汞柱）除去气泡,待气泡全部排出后，在室温下或在规定温度下放置一定时间即硫化成硅橡胶。
三．双组分加成型室温硫化硅橡胶
双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应（氢硅化反应）来完成的。在该反应中，不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物，因此加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有卓越的抗水解稳定性（即使在高压蒸汽下）、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点，因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。
硫化剂是有机过氧化物或称架桥剂，用于硅橡胶（矽利康）、EVA等的硫化及不饱和聚脂的固化。
硫化剂
凡是能与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质统称为硫化剂，又称为交联剂。
硫化剂种类很多，而且还在不断增加，已经使用的硫化剂有硫黄、硒、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等。
自从发明橡胶的硫化以来至今为止，硫黄一直是天然橡胶和大多数二烯烃类通用合成橡胶的主要硫化剂，虽然后来许多新型硫化剂的出现对提高橡胶制品的性能起了显著的全用，但价格一般都较贵，故仍以硫黄为主。金属氧化物是氯丁橡胶的专用硫化剂，除硒、碲外，其他非硫化合物类硫化剂主要用于饱和性橡胶和特种合成橡胶硫化，最重要的是过氧化物。
下面介绍其他橡胶配合剂：
虽然橡胶具有极其宝贵的高弹性和其他一糸列优良性能，但生胶本身在性能上存在许多缺点，单纯使用生胶并不能制得适合于各种作用要求的橡胶制品。配合剂的加入能改善橡胶性能并降低成本，得到符合实际使用要求的橡胶制品。
橡胶用的配合剂已有几千种，它们在橡胶中所起的作用也很复杂，不仅决定着硫化胶的物理机械性能和制品作用性能与寿命，也影响着胶料的工艺加工性能和半成品加工质量，同一种配合剂在不同的生胶中起的作用不一样，不同的配合剂在同一生胶中起的作用不同，甚至同一配合剂在同一种橡胶中所起的作用也不止一个。因此，只能根据配合剂在橡胶中所起的主要作用把它们分成硫化剂、硫化促进剂、硫化剂活性剂、防老剂、防焦剂、补强填充剂软化增塑剂、其他专用配合剂等。
硫化促进剂
凡在胶料中能加快硫化反应速度，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，并能提高或改善硫化胶物理机械性能的物质统称为硫化促进剂，简称促进剂。
促进剂还可以提高硫化生产效率和硫化胶质量，使厚制品硫化程度均匀，并降低产品成本。
橡胶工业使用的促进剂品种很多，按其化学组成和性质可分为两大类，无机促进剂和有机促进剂。目前除了个别情况外，普遍采用的都是有机促进剂。由于其促进效果大，硫化特性好，硫化胶的物理机械性能优良，发展迅速，种类繁多。
根据促进剂的化学结构通常将其分为8大类：噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲类。
以促进剂M为标准又可分为超超速级、超速级、准超速级、中速级和慢速级几种类型。国际上习惯以促进剂M（巯基苯并噻唑）为标准，凡硫化速度快于M者属于超速或超超速级，硫化速度低于M者属于中速或慢速级，硫化速度等于或接近M者属于准超速级。天然橡胶和多数合成橡胶所用促进剂均采用该分类法。
促进剂又可按酸碱性进行分类，凡本身为酸性或硫化氢反应后生成酸性产物者为酸性促进剂，如噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类；本身为碱性或与硫化氢反应后的产物为碱性者为碱性促进剂，如胍类、醛胺类和胺类；两种条件下都显中性的为中性促进剂，如次磺酰胺类和硫脲类。这种分类法多在生产或促进剂并用的情况下采用。
促进剂并用体系中，其中应有一种捉进剂是主要的，称为主促进剂，也叫第一促进剂，而另一种或两种是辅助的，称为副促进剂，也称第二、三促进剂。
活性剂
硫化活性剂简称活性剂、活化剂、助促进剂。它参与橡胶的硫化反应，提高促进剂活性并充分发挥其效能，减少促进剂用量，既能提高硫化速度，又提高交联程度，影响交联结构改善硫化胶物理机械性能。
橡胶用硫化活性剂种类很多。分为无机物和有机物两类。最常用的是氧化锌和硬脂酸并用。用量分别为35份和1.5-2.0份。氧化锌对天然胶还有一定补强作用。硬脂酸对胶料还有软化增塑作用，帮助炭黑的混合分散。
防护体系配合剂
橡胶及其制品在贮存和使用过程中，因受各种外界因素的作用，如热、氧、臭氧、变价金属离子、机械力、光、高能射线、化学物质及霉菌等的作用，其弹性、物理机械性能和使用性能会逐渐下降，逐渐丧失弹性和使用价值，这种现象称为老化。为延长制品的使用寿命，必须在橡胶中加入某些物质来抑制或延缓橡胶的老化过程，这些物质统称为橡胶的防老剂。
防老剂种类繁多，按防护原理分为物理防老剂、化学防老剂和反应型防老剂；按防护作用分为抗氧剂，抗臭氧剂、曲挠龟裂抑制剂、有害金属抑制剂、紫外线吸收剂等。
有机硅橡胶是由线性聚硅氧烷混入补强填料，在加热加压条件下硫化生成的特殊合成弹性体。它完美地平衡了机械性质和化学性质，因而能满足今天许多苛刻的应用场合要求。
硅橡胶在下面的领域表现卓越：
高低温稳定性 .惰性（无味无臭） .透明，易于上色 .硬度范围宽，10－80邵尔硬度.耐化学品 .耐候 .密封性能 .电气性质 .耐压缩变形
除了上述卓越性能，和常规有机弹性体相比，硅橡胶还特别容易加工制造。硅橡胶容易流动，因而可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出。容易加工也就意味着生产效率高。
硅橡胶可以以下面的形式提供：
混炼胶 :  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。
基础料 :  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。
液体硅橡胶(LSR): 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。
氟硅橡胶混炼胶和基础料: 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。
快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP）是80年代末期发展起来的一项高新制造技术，按照其材料及工艺特点主要分为LOM(Laminated Object Manufacturing，又称分层实体制造) 工艺、SLA(Stereolithography Apparatus，又称立体光刻) 工艺、SLS(Selective Laser Sintering，又称选择性烧结) 工艺、FDM(Fused Depostion Modeling，又称熔融沉积制造) 工艺等几大类，在汽车、摩托车、家电、航空、医疗等行业获得了广泛的应用。
但是目前各种快速成型技术的应用都还存在一定的局限性，主要表现在直接制作的快速原型件与实际零件相比在材质、性能等方面还存在较大差异，往往不能用来进行装机实测各种与强度、性能有关的数据。在产品覆盖件制作方面，LOM技术制作的纸质原型件虽然硬度很高但容易分层开裂，SLA工艺制作的光敏树脂原型件脆性较大，SLS工艺直接烧结塑料粉末制作的原型件性能较好但目前成本较高，FDM工艺在原型件的制作成本、支撑等方面也还不尽如人意。另外，试制件在一定数量上的要求往往也难以满足。快速成型技术在模具方面的应用导致了快速模具技术（Rapid Tooling，简称RT）的出现，并由快速成型技术的一个应用方向迅速发展成为一项相对独立的新兴技术。
1. 基于LOM技术的快速制模工艺
快速模具技术一般按其制造过程中是否需要RP原型过渡主要分为直接法和间接法两大类，如通过RP原型翻制的硅胶模、环氧树脂模、金属喷涂模等快速制模工艺属于间接快速模具技术，而直接快速模具技术主要有SLS工艺、3DP（Three Dimensional Printing，又称三维印刷成型技术）工艺、LENS（Laser Engineering Net Shaping，又称激光工程化净成型技术）工艺等多种直接快速金属模具技术，基于LOM技术的各种木模、消失模以及注塑纸基模具等也属于直接快速模具技术。
利用LOM技术制作的快速原型件，其强度类似硬木，可承受200℃左右的高温，具有较好的机械强度和稳定性，经过适当的表面处理，如喷涂清漆、高分子材料或金属后，可作为各类间接快速制模工艺的母模，或直接制作用于注塑用的纸基模具，基于LOM技术的各类快速制模工艺在塑料覆盖件制作方面都得到了广泛的应用。
2. 基于LOM技术的间接快速制模工艺
在注塑用快速模具应用方面，其基本原理是首先利用LOM技术制作的纸质快速原型件，通过不同的模具翻制技术制作出硅胶模、环氧树脂模、金属喷涂模等快速模具，然后根据模具情况进行热注塑或反应式注塑，得到生产或试制用的塑料零件。由于翻制技术成熟、工艺简便、方法多样，可以根据产品质量、数量等具体要求选择合适的工艺，是目前常用的快速模具技术之一。
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2．1 硅胶模
硅胶模是最常见的快速模具，又称软模（Soft Tolling），是应用范围最广、技术最成熟的快速模具制作方法之一，一般用于试制用模具或制作其它模具的过渡模。硅胶模采用的硅橡胶材料主要分为室温硫化硅橡胶（简称RTV硅橡胶）和高温硫化硅橡胶（简称HCV硅橡胶）两种。前者一般在室温下固化，可承受300℃左右的温度；后者的硫化温度一般在170℃左右，具有更好的性能，工作温度可达500℃以上。
硅胶模的制作工艺一般为：以纸基原型件作为母模，在母模上预设分型面并制作分型背衬，喷涂脱模剂；按比例配制硅胶进行浇注；完全固化后再进行另一半的浇注；沿预定的分型面切开硅胶模；取出原型件，完成硅胶模制作。在没有真空设备的条件下应注意选择合适的硅橡胶材料以及采取合理的排气措施。
硅胶模具有制作周期短、成本低、工艺简单、材料弹性好、易于脱模、复印性能好的特点。反应式低压注塑工艺操作简便，不需要真空设备，但排气条件较差，容易产生夹带气泡和充型不满的缺陷。硅胶模还存在精度不高、寿命短、不能用于热注塑工艺的不足之处，用作注塑模时寿命一般为10～50件。另外，便于脱模的特点有时会掩盖无脱模角或倒脱模的设计缺陷，影响产品设计质量的检验效果。热点模具网
2．2 铝填充环氧树脂模
铝填充环氧树脂模具的工艺过程与硅胶模类似，即首先以纸基原型件作为母模，在母模上预设分型面，喷涂脱模剂，浇注由精细研磨铝粉填充的双组分热固性环氧树脂，注意混合与固化过程均要在真空状态下进行，固化后再按上述过程完成另一半的浇注，修整后制成铝填充的环氧树脂模具。它主要用作热注塑模，寿命一般为500～2000件。但环氧树脂类模具普遍存在导热性较差的缺点，导致生产周期加长，生产效率与钢模相比还较低。
2．3 金属喷涂模
金属喷涂模具主要包括金属冷喷镀模具和等离子喷镀模具。金属冷喷镀模具的制造工艺是：首先用喷枪在RP原型的表面上喷射雾化了的熔化金属，待液态金属固化后形成厚度约2mm的金属壳层，再经过添加背衬、埋入冷却管道、去除原型等处理后制成模具。喷涂表面的复制性能较好，尺寸精度较高。但与传统金属模具相比还不能使用较大的锁模力，另外导热性差也导致注塑成型周期延长，使用寿命一般为数千件。
等离子喷镀模具的制造工艺的基本原理就是电离气体产生的高温等离子弧熔化的粉末跟随高速火焰流喷射到需要喷镀的工件表面并结成壳层，经处理后制成模具。可以喷镀高熔点金属、非金属材料，具有表面硬度高、变形小、工艺稳定、使用寿命长的特点。热点模具网
3. 基于LOM技术的直接快速制模工艺
LOM技术在直接快速注塑模具方面的应用主要是反应式注塑模具，根据注塑条件的不同又可分为真空注塑和低压注塑两类，下面介绍的就是基于LOM技术的纸基反应式低压注塑模具工艺（以下简称纸基注塑模具）。
3．1纸基注塑模具设计
纸基注塑模具设计原理与步骤类似于钢模设计，但考虑到纸基件制作的特殊性以及注塑方式的差异，纸基注塑模具的设计又有其不同的特点。
1) 尺寸补偿
纸基注塑模具属于直接制模，不存在硅胶模等间接制模工艺在翻制过程带来的累积误差，因此，影响最终注塑件尺寸精度的因素主要有三维CAD模型转换STL文件时的转换精度损失、纸基模具制造误差、纸基模具装配误差、聚氨酯注塑材料收缩率等，在这里需要补偿的尺寸就是聚氨酯材料的收缩率，即在三维软件中对三维CAD模型进行尺寸补偿，这对于尺寸较大的零件来说是必须要考虑的。
2) 脱模方向确定与分型面设计
一般来说，脱模方向在进行三维CAD模型设计时就已经考虑好了，这里需要做的就是综合考虑模具设计、制造的各个环节，进一步确认原设计脱模方向的合理性，如存在问题则可对三维CAD模型进行修改，重新设计脱模方向或模型结构。热点模具网博客
分型面设计的基本原则与钢模类似，但同时还要考虑纸基件的特殊性以及反应式注塑工艺的具体特点，主要是分型面的设计要符合最大投影面原则，确保注塑件的尺寸精度与表面质量，尽量简化模具结构，便于模具的制造与安装，符合反应式低压注塑的工艺条件，考虑纸基件强度薄弱区域位置与成型方向等方面因素。
脱模方向确定与分型面设计直接与模具结构、模具制造、注塑成型等各环节密切相关，是模具设计成功与否的重要环节之一。
3) 脱模斜度检查与设计
由于纸基模具表面质量比钢模差，又没有硅橡胶模的弹性，因此，除一般的脱模斜度检查外，为了便于脱模，在满足工件尺寸公差要求，或不影响工件结构、功能的前提下，脱模斜度尽可能取大一些，或在模具结构上对不易脱模的部位加以重点考虑。
4) 抽芯、滑块、顶杆设计
如果零件结构需要，还应像钢模一样设计抽芯、滑块、顶杆等结构，其设计是否合理对于注塑件能否顺利脱模至关重要，也是纸基注塑模具设计的技术关键之一。
5) 流道、浇口、排气口设计
纸基模具的流道与浇口，不必像钢模那样设计主流道、分流道、浇口、冷料穴等完整的浇注系统，而采用模具表面直接到注塑件的简易浇口设计，浇口位置选取时主要考虑一般应在最低点或相对低点以利于聚氨酯材料充满型腔及自然排气，尽量设置在不影响注塑件外观的部位，尽量设置在残留冷料少以及便于取出的位置。排气口一般应设计在相对高点及排气死角位置以保证聚氨酯材料充满型腔。
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6) 锁模、定位设计
锁模、定位设计主要是考虑反应式低压注塑过程是以手工操作为主，应在适当位置设计孔位，以便注塑时用螺栓紧固锁模并定位。
3．2纸基注塑模具制造
纸基模具的制造过程实际上就是纸基快速原型件的制作过程，即按照纸基快速原型件的制作方法来制造纸基注塑模具的动模、定模、抽芯、滑块、顶杆、嵌块等各个部件，分别处理、装配，制作出完整的纸基注塑模具。
首先将设计好的纸基模具各个部件的三维CAD模型按照有效用纸、强度优化、便于剥离等纸基件制作原则在三维设计软件中合理装配，一次或数次制作完成，将装配好的文件转换为快速成型机所能接受的STL文件并输入快速成型机进行纸基件的制作，然后将制作完成的纸基模具快速原型件进行废料剥离、零部件分离，反复多次涂漆、打磨，各部件修整、试装配，最终完成纸基模具各零部件快速原型件的制作。
3． 3反应式低压注塑
首先将各个零部件在适当的表面喷涂脱模剂，然后按照设计好的孔位进行定位、锁模，模具装配完成后将反应式树脂与固化剂在常温常压下用电动低压注塑机注入纸基模具中，完成注塑件的浇注过程。待完全固化后，拆开模具，取出注塑零件。按需要进行修整、打磨、喷漆等处理以满足工艺要求。
由于反应式注塑材料与纸基件表面强化漆同为聚氨酯类材料，为防止两者之间发生反应而影响脱模，应采取有效的隔离措施或喷涂具有隔离作用的脱模剂。
这一快速模具技术已在摩托车空滤盖及护板等塑料覆盖件的研制中得到应用，实践表明纸基注塑模具具有制作周期短、精度高、使用寿命较硅胶模长（可达数十件至数百件）的特点，注塑工艺简便、注塑件质量良好，完全满足新产品研制与开发中小批量生产的要求，图1、图2分别为摩托车空滤盖及护板的纸基注塑模具及注塑件。
  图1 摩托车空滤盖纸基注塑模具及注塑件图2 摩托车护板纸基注塑模具及注塑件
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4. 结束语
(1) 基于LOM技术的注塑模具无论是在新产品试制还是在中小批量生产方面都得到了广泛应用，其中直接制造反应式低压注塑模具的工艺方法具有模具制作速度快、成本低、工艺简便的特点，有着良好的应用前景。
(2) 纸基注塑模具在模具设计思路、考虑要素以及模具结构等方面与钢模设计类似，纸基注塑模具的设计实际上已经完成了钢模设计的前期准备工作，稍加改变并完善模框等外围辅助结构设计就可迅速投入模具生产，为并行工程的顺利实施提供了有力的保障。
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YUTONG1814 · 发表于 2009-3-20 08:21:57

感悟先生真乃这方面的专家呀，文章太长，慢慢研究。
您所说的“麦丰公司”不知道是哪一家呀？厦门的吗？

陈工 · 发表于 2009-3-20 08:44:19

深圳有个麦丰，厦门有个麦丰，台北有个麦丰！厦门那个好像只是同名巧合吧，其它的那个是一个集团的吧

qbinli · 发表于 2009-3-20 08:44:34

强度10MPa的硅胶，可能要用分子量超过60万的生胶，再加气相法白炭黑才可能达到！

陈工 · 发表于 2009-3-20 08:46:03

用气相法白炭黑补强，可以达到10MPA左右，生胶乙烯含量高点有好处，或者加乙烯硅油，撕裂强度很高

龙行天下 · 发表于 2009-3-20 08:49:55

说白了,就是用硅胶(牌号自己选)填充气相法白碳黑(1#,2#,3#,4#),根据自己的要求调节硬度,用气相法白碳黑,撕裂强度一般都比较高

水杉树 · 发表于 2009-3-20 08:53:34

谢谢陈工，正好也在研究硅橡胶，很有帮助

垮掉的一代 · 发表于 2009-3-20 09:16:40

感悟文章太长，估计也是从那本书上弄下来的。很多人没有耐心看完的，比如我。回答问题就直奔主题吧。1500PSI我没记错的话，大约是10兆帕，这个强度用气相法白炭黑应该能做到。

龙行天下 · 发表于 2009-3-20 09:28:54

原帖由 垮掉的一代 于 2009-3-20 09:16 发表

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感悟文章太长，估计也是从那本书上弄下来的。很多人没有耐心看完的，比如我。回答问题就直奔主题吧。1500PSI我没记错的话，大约是10兆帕，这个强度用气相法白炭黑应该能做到。

呵呵,跨掉老师也来了
其实我这边用最普通的硅胶110-2,填充进口的200#气相法白炭黑,强度也达到10几MPa了,具体的数据要查查检测记录了

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