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高溫硫化硅橡膠的補強(qiáng)填料和結(jié)構(gòu)控制劑
高溫硫化硅橡膠
高溫硫化硅橡膠是高分子量(分子量一般為40~80萬)的聚有機(jī)硅氧烷(即生膠)加入補強(qiáng)填料和其它各種添加劑,采用有機(jī)過氧化物為硫化劑,經(jīng)加壓成型(模壓、擠壓、壓延)或注射成型,并在高溫下交鏈成橡皮。這種橡膠一般簡稱為硅橡膠。
高溫硫化硅橡膠的硫化一般分為兩個階段進(jìn)行,分階段是將硅生膠、補強(qiáng)劑、添加劑、硫化劑和結(jié)構(gòu)控制劑進(jìn)行混煉,然后將混煉料在金屬模具中加壓加熱成型和硫化,其壓力為50公斤/cm2左右,溫度為120~130℃,時間為10~30分鐘,第二階段是將硅橡皮從模具中取出后,放入烘箱內(nèi),于200~250℃下烘數(shù)小時至24小時。隨γ-腈丙基含量增加至33~50克分子%,耐寒性降低,耐油性改善。使橡皮進(jìn)一步硫化,同時使有機(jī)過氧化物分解揮發(fā)。
硅橡膠的補強(qiáng)填料是各種類型的白炭黑,它可使硫化膠的強(qiáng)度增加十倍。加成型室溫硫化硅橡膠的硫化時間主要決定于溫度,因此,利用溫度的調(diào)節(jié)可以控制其硫化速度。加入各種添加劑主要是降低膠的成本、改善膠料性能以及賦予硫化膠各種特殊性能如阻燃、導(dǎo)電等。交鏈劑是各種有機(jī)過氧化物,如過氧化苯甲酰,2,4-二氯過氧化苯甲酰,,2,5-二特丁基過氧己烷等.結(jié)構(gòu)控制劑是為了避免混煉膠料放置時間過長、產(chǎn)生“結(jié)構(gòu)化”使膠料變硬變硬,難以加工熟化而加入的,可采用甲基羥基硅油或二二羥基奪烷作為結(jié)構(gòu)控制劑。
硅橡膠主鏈上的側(cè)基可以是甲基、乙基、乙烯基、、三氟丙基等。泡沫硅橡膠是以縮合型的羥基封端的硅生膠為基料,羥基含氫硅油為發(fā)泡劑,乙烯基鉑絡(luò)合物為催化劑(加熱型催化劑為),在室溫下發(fā)泡硫化而成的一種帶孔的海綿狀彈性體。的是甲基,也可引入其它基團(tuán)以改善加工性能和其它性能。因此,根據(jù)側(cè)基基團(tuán)和膠料配方的不同,可以得到各種不同用途的硅橡膠,一般可分為下面幾種類型:通用型(含甲基和乙烯基)、高溫和低溫型(含、甲基和乙烯基)、低壓縮變形(含甲基和乙烯基)、低收縮(去揮發(fā)份)和耐溶劑(氟硅橡膠)等。
硅樹脂是高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷
硅樹脂是高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷,通常是用甲基、二甲基、、或甲基的各種混合物,在如存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。用作潤滑脂基礎(chǔ)油的硅油有甲基硅油、硅油、基硅油、甲基氯硅油和氟硅油等。水解的初始產(chǎn)物是環(huán)狀的、線型的和交聯(lián)聚合物的混合物,通常還含有相當(dāng)多的羥基。水解物經(jīng)水洗除去酸,中性的初縮聚體于空氣中熱氧化或在催化劑存在下進(jìn)一步縮聚,后形成高度交聯(lián)的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
硅樹脂的固化通常是通過硅醇縮合形成硅氧鏈節(jié)來實現(xiàn)的。在聚酰胺的合成,將加成到己內(nèi)酰胺中的具有末端氨基的改性硅油與異構(gòu)化的己二酸共縮聚,并且所得的硅氧烷改性的聚酰胺可以顯著改善低溫沖擊強(qiáng)度而不影響產(chǎn)品的涂布性能。當(dāng)縮合反應(yīng)在進(jìn)行時,由于硅醇濃度逐漸減少,增加了空間位阻,流動性差,致使反應(yīng)速率下降。因此,要使樹脂完全固化,須經(jīng)過加熱和加入催化劑來加速反應(yīng)進(jìn)行。許多物質(zhì)可起硅醇縮合反應(yīng)的催化作用,它們包括酸和堿,鉛、鈷、錫、鐵和其它金屬的可溶性有機(jī)鹽類,有機(jī)化合物如或N,N,N,N一四甲基胍鹽等。
硅樹脂終加工制品的性能取決于所含有機(jī)基團(tuán)的數(shù)量(即R與Si的比值)。硅橡膠在聚硅氧烷側(cè)鏈上引入制得的二硅橡膠,其突出的性能是耐寒性特別好,耐寒性優(yōu)于二甲基硅橡膠和一般的甲基乙烯基硅橡膠。一般有實用價值的硅樹脂,其分子組成中R與Si的比值在1.2~1.6之間。一般規(guī)律是,R:Si的值愈小,所得到的硅樹脂就愈能在較低溫度下固化;R:Si 的值愈大,所得到的硅樹脂要使它固化就需要在200材250℃的高溫下長時間烘烤,所得的漆膜硬度差,但熱彈性要比前者好得多。
此外,有機(jī)基團(tuán)中甲基與基團(tuán)的比例對硅樹脂性能也有很大的影響。由于硅油對于鋰皂的溶解能力較差,鋰皂和硅油難以用一般的方法成脂。有機(jī)基團(tuán)中含量越低,生成的漆膜越軟,縮合越快,含量越高,生成的漆膜越硬,越具有熱塑性。含量在20~60%之間,漆膜的抗彎曲性和耐熱性。此外,引入可以改進(jìn)硅樹脂與顏料的配伍性,也可改進(jìn)硅樹脂與其它有機(jī)硅樹脂的配伍性以及硅樹脂對各種基材的粘附力。
硅樹脂的固化交聯(lián)大致有三種方式
硅樹脂是一種熱固性的塑料,它突出的性能之一是優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性。作為低溫使用的硅橡膠,以在聚合物中含有二硅氧鏈節(jié)為8克分子%為宜。250℃加熱24小時后,硅樹脂失重僅為2~8%。硅樹脂另一突出的性能是優(yōu)異的電絕緣性能,它在寬的溫度和頻率范圍內(nèi)均能保持其良好的絕緣性能。一般硅樹脂的穿強(qiáng)度為50千伏/毫米,體積電阻率為1013~1015歐姆·厘米,介電常數(shù)為3,介電損耗角正切值在10-30左右。此外,硅樹脂還具有的耐潮、防水、防銹、耐寒、耐臭氧和耐候性能,對絕大多數(shù)含水的化學(xué)試劑如稀礦物酸的耐腐蝕性能良好,但耐溶劑的性能較差。
鑒于上述特性,有機(jī)硅樹脂主要作為絕緣漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸漬漆等)浸漬H級電機(jī)及變壓器線圈, 以及用來浸漬玻璃布及石棉布后制成電機(jī)套管、電器絕緣繞組等。羥基硅油乳液按其所采用的表面活性劑不同又可分為陽離子、陰離于、非離子、復(fù)合離子等幾種類型的乳液。用有機(jī)硅絕緣漆粘結(jié)云母可制得大面積云母片絕緣材料,用作高壓電機(jī)的主絕緣。此外,硅樹脂還可用作耐熱、耐候的防腐涂料,金屬保護(hù)涂料,建筑工程防水防潮涂料,脫模劑,粘合劑以及二次加工成有機(jī)硅塑料,用于電子、電氣和工業(yè)上,作為半導(dǎo)體封裝材料和電子、電器零部件的絕緣材料等。
硅樹脂的固化交聯(lián)大致有三種方式:一是利用硅原子上的羥基進(jìn)行縮水聚合交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這是硅樹脂固化所采取的主要方式,二是利用硅原子上連接的乙烯基,采用有機(jī)過氧化物為觸媒,類似硅橡膠硫化的方式:三是利用硅原子上連接的乙烯基和硅氫鍵進(jìn)行加成反應(yīng)的方式,例如無溶劑硅樹脂與發(fā)泡劑混合可以制得泡沫硅樹脂。特點:(1)高疏水(2)良好的穩(wěn)定性(3)對塑料,橡膠及皮膚良好的潤滑性(4)極低的表面張力(21達(dá)因/平方厘米)故具有特別優(yōu)異的鋪展性能(5)低皮膚刺激性二甲基硅油對人體無生毒性,也不被體液分解,故在衛(wèi)生事業(yè)中,也被廣泛應(yīng)用。因此,硅樹脂按其主要用途和交聯(lián)方式大致可分為有機(jī)硅絕緣漆、有機(jī)硅涂料、有機(jī)硅塑料和有機(jī)硅粘合劑等幾大類。
硅油本身的應(yīng)用到底合不合法?
硅油本身的應(yīng)用到底合不合法?硅油又對頭發(fā)能造成什么樣的傷害?這恐怕很多消費者本身都不清楚,只知道這個是“化學(xué)添加劑”,對頭發(fā)不好,對身體不好,甚至致癌等等,大家有興趣的也能在百度上搜索到關(guān)于硅油的常識,硅油一般是無色(或淡黃色),無味、無毒、不易揮發(fā)的液體。甲基硅橡膠二甲基硅橡膠是投入商業(yè)化生產(chǎn)早的一種硅橡膠,可在-60~200℃范圍內(nèi)保持良好的彈性,耐老化性能好,有優(yōu)異的電絕緣性能以及防潮、防震和生理惰性等特性。硅油的應(yīng)用范圍非常廣泛,它不僅作為航空、技術(shù)、軍事技術(shù)部門的特種材料使用,而且也用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,比如建筑、電子電氣、紡織、汽車、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、等,在化妝品行業(yè)中應(yīng)用于頭發(fā)洗護(hù)更是業(yè)內(nèi)的通用原料,幾乎市場上9成的洗發(fā)水中都含有。從安全角度上說,大部分硅油類原料在化妝品原料目錄中是被允許使用的,也是未納入限用物質(zhì)的名單的,這說明其安全性是沒有問題的,當(dāng)然,也要看此類原料是用在哪些化妝品單元(類別)。