Silikoonkumm viitab kummile, mille põhiahel koosneb vahelduvatest räni- ja hapnikuaatomitest ning räni aatomiga on tavaliselt ühendatud kaks orgaanilist rühma. Tavaline silikoonkumm koosneb peamiselt silikoonahela üksustest, mis sisaldavad metüülrühmi ja vähesel määral vinüülrühmi. Fenüüli kasutuselevõtt võib parandada silikoonkummi vastupidavust kõrgele ja madalale temperatuurile ning trifluoropropüül- ja tsüanorühmade kasutuselevõtt võib parandada silikoonkummi temperatuuri- ja õlikindlust. Silikoonkummil on hea madala temperatuuritaluvus ja see võib üldiselt töötada -55 kraadi juures. Pärast fenüüli sisseviimist võib see ulatuda -73 kraadini. Silikoonkummi kuumakindlus on samuti väga silmapaistev. See võib töötada pikka aega 180 kraadi juures ja talub paar nädalat või kauem isegi siis, kui see on veidi kõrgem kui 200 kraadi. See talub koheselt kõrgeid temperatuure üle 300 kraadi. Silikoonkummil on hea õhu läbilaskvus ja hapniku läbilaskvus on sünteetiliste polümeeride seas kõrgeim. Lisaks on silikoonkummil silmapaistvad omadused, kuna see on füsioloogiliselt inertne ja ei põhjusta hüübimist, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt meditsiinis.
Silikoonkummi jagatakse termilise vulkaniseerimise tüübiks (kõrge temperatuuriga vulkaniseerimine silikageelil HTV) ja toatemperatuuril vulkaniseerimise tüübiks (RTV). Nende hulgas on toatemperatuuril vulkaniseerimise tüüp jagatud polükondensatsioonireaktsiooni tüübiks ja lisamisreaktsiooni tüübiks. Kõrge temperatuuriga silikoonkummi kasutatakse peamiselt mitmesuguste silikoonkummist toodete valmistamiseks, samas kui toatemperatuuri silikoonkummi kasutatakse peamiselt liimina, kattematerjalina või vormina. Termilise vulkaniseerimise tüübil on suurim kogus ja termilise vulkaniseerimise tüüp jaguneb metüülsilikoonkummiks (MQ), metüülvinüülsilikoonkummiks (VMQ, suurim kogus ja tootemark) ja metüülvinüülfenüülsilikoonkummiks PVMQ (madala temperatuuritaluvus). , kiirguskindlus). ) ja teised hõlmavad silikoonkummi, fluorosilikoonkummi jne.
Arengu ajalugu:
The highest silicone rubber is synthesized by the United States using ferric chloride as a catalyst. In 1945, silicone rubber products came out. In 1948, silicone rubber reinforced with high specific surface area fumed silica was successfully developed, which made the performance of silicone rubber jump to the practical stage and laid the foundation of modern silicone rubber production technology. The United States is the country that produces silicone rubber from the synthesis of dimethyldichlorosilane. Russia, Germany, Japan, South Korea and China, etc. The industrialization research of silicone rubber in China began in 1957, and many research institutes and enterprises have successively developed various silicone rubbers. By the end of 2003, China's silicone rubber production capacity was 135,000 tons, of which 100,000 tons of high-temperature rubber
Silikoonkummi tootjatel on üldjuhul kümneid või isegi sadu sorte ja kaubamärke, millest enamik on klassifitseeritud vastavalt toote omadustele ja kasutusnumbritele ning klassifitseeritakse ka vulkaniseerimismeetodite ja keemiliste struktuuride järgi. Vulkaniseerimistemperatuuri järgi võib silikoonkummi jagada kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkummiks ja toatemperatuuril vulkaniseeritud silikoonkummiks. Pakendivormi järgi saab selle jagada ühe-komponendiliseks ja kahe-komponendiliseks RTV silikoonkummiks. Vastavalt polümerisatsiooniastmele võib silikoonkummi jagada ka sõtkumiseks silikoonkummiks ja vedelaks silikoonkummiks
Kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkumm
High temperature vulcanized silicone rubber means that the process of polysiloxane into an elastomer is vulcanized at high temperature (110-170 degree C). It mainly uses high molecular weight polymethyl vinyl siloxane as raw rubber, mixed with reinforcing filler, vulcanizing agent, etc., and vulcanized into elastomer under heating and pressure. The reinforcement of silicone rubber is mainly various types of silica, which can increase the strength of the vulcanizate dozens of times. Sometimes in order to reduce the cost or improve the performance of the rubber compound and give the vulcanized rubber various special properties, various additives are also added. Sulfiding agents are various organic peroxides or addition reaction catalysts. 1
Toorkummi liigid ja valmistamine
Peamised toorkummi tüübid on metüülsilikoonkumm, metüülvinüülsilikoonkumm, metüülfenüülvinüülsilikoonkumm ja fluorosilikoonkumm, nagu on näidatud joonisel. Lisaks võib peaahelasse lisada ka fenüleenrühma. Suurim kogus on metüülvinüülsilikooni toorkummi. Tänu vinüülrühmade kasutuselevõtule, mis on ristsidumiseks aktiivsed rühmad-, paraneb silikoonkummi peroksiid-ristsidumise ristsidumise efektiivsus oluliselt. Peaaegu kõik kaubanduslikud silikoonkummid sisaldavad teatud koguses vinüüli.
Silicone rubber is mainly produced by alkali-catalyzed polymerization and acid-catalyzed polymerization in industry. More use of KOH and temporary catalysts (CH3)4NOH, (n-C4H9)4POH. 1
Töötlemine ja vormimine
The processing method is shown in the figure. The purpose of the primary vulcanization is to carry out the cross-linking reaction of the polymer chain; the purpose of the secondary vulcanization is to supplement the cross-linking, drive off the decomposition products of the vulcanizing agent and other volatile compounds to stabilize the properties of the vulcanizate. Commonly used equipment are open rubber mixer, kneader and vacuum mixer. 1
Peamine esitus
(1) High temperature performance. The remarkable feature of silicone rubber is high temperature stability. Although the strength of silicone rubber at room temperature is only half of that of natural rubber or some synthetic rubbers, it can still maintain a certain degree of flexibility and recovery at high temperatures above 200 degree . Elasticity and surface hardness, and no significant change in mechanical properties. (2) Low temperature performance The glass transition temperature of silicone rubber is generally -70-50 degree , and the special formula can reach -100 degree , indicating that its low temperature performance is excellent. This is of great significance to the aviation and aerospace industries. (3) The Si-O-Si bond in weather-resistant silicone rubber is very stable to oxygen, ozone and ultraviolet rays, and has excellent weather resistance without any additives. (4) Electrical properties. Silicone rubber has excellent insulating properties, corona resistance and arc resistance are also very good. (5) Physical and mechanical properties. The physical and mechanical properties of silicone rubber at room temperature are worse than that of general-purpose rubber, but at a high temperature of 150 degree and a low temperature of -50 degree , its physical and mechanical properties are better than general-purpose rubber. (6) Resistance to oil and chemical reagents. Ordinary silicone rubber has moderate oil and solvent resistance. (7) Gas permeability. At room temperature, the air permeability of silicone rubber to air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide and other gases is 30-50 times higher than that of natural rubber. (8) Physiological inertia. Silicone rubber is non-toxic, tasteless, odorless, non-adhesive to human tissue, has anticoagulant effect, and has very little reactivity to human tissue. Especially suitable as medical material. 1
4 RTV silikoonkumm
The main difference between room temperature vulcanized silicone rubber and high temperature vulcanized silicone rubber is that it is based on polysiloxane with a smaller molecular weight. RTV silicone rubber is composed of base rubber, crosslinking agent, catalyst, filler, etc. From the packaging form, it can be divided into one-component and two-component. 1
alusliim
The base rubber is preferably polydimethylsiloxane terminated with hydroxyl group, and polymethylsiloxane containing alkoxy or other active groups can be selected for special purposes. ,ω-Dihydroxypolysiloxane is the base glue of two-component and one-component condensation type silicone rubber, commonly known as 107 glue in the market. 1
Ühekomponendiline RTV silikoonkumm-
One-component RTV silicone rubber is one of the main products of condensation type silicone rubber. It is composed of base glue, filler, crosslinking agent, catalyst, plasticizer, pigment, etc. The base gum is ,ω-dihydroxypolysiloxane. Fillers act to reinforce, compatibilize and impart special properties. There are many types of crosslinkers and catalysts and other fillers, depending on market demand and product performance. A typical recipe is shown in the figure. 1
Kahe-komponendiga RTV silikoonkumm
The two-component RTV silicone rubber has the same ingredients as the one-component except the crosslinking agent. Two-component room temperature vulcanized silicone rubber is commonly used as a crosslinking agent of ethyl orthosilicate or polyethyl silicate, and the latter has a high crosslinking speed. The vulcanization reaction is shown in the figure. 1
RTV silikoonkummi pealekandmine
(1) Ehitustööstus. Seda kasutatakse klaas- ja metallkardinate seinte liimimiseks, katuse kinnistamiseks, uste ja akende tihendamiseks, erinevate basseinide ja plaatide liimimiseks ja tihendamiseks.
(2) Elektroonikatööstus. Elektriliste ja elektroonikakomponentide kapseldus- ja kattematerjal, mis on vastupidav niiskusele, löökidele ja löökidele, temperatuurišokkidele ja kemikaalidele.
(3) Hallitus. Silikoonkummi suurepärane simulatsioon ja head vabastamisomadused muudavad selle pehmevormitööstuses laialdaseks kasutuseks.
(4) Automobiles, ships and aviation. It is used for automotive in-situ forming gaskets, window seals, and electrical and electronic connectors to prevent corona, etc. 1
5 Lisatüüpi vedel silikoonkumm
Addition type liquid silicone rubber is mainly based on polydimethylsiloxane containing terminal vinyl group, polymethylsiloxane containing dimethyl link and methyl hydrogen link as cross-linking agent, with The platinum complex is a compound made of a cross-linking catalyst. Under the action of a catalyst, the rubber compound undergoes an addition reaction at room temperature or under heating to obtain a silicone rubber with a network structure. 1
6 peamist sorti
Silikoonkummi klassifitseerimiseks on palju viise, tavaliselt kõvenemise teel
Endine vorm jaguneb tahkeks silikoonkummiks ja vedelaks silikoonkummiks; vastavalt vulkaniseerimistemperatuurile võib selle jagada toatemperatuuril vulkaniseeritud silikoonkummiks ja kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkummiks; vastavalt kasutatavatele erinevatele monomeeridele võib selle jagada metüülvinüül-silikoonkummiks, metüülfenüülvinüül-alus-silikoonkummiks, fluorosilikooniks, nitriilsilikoonkummiks jne; Vastavalt erinevatele omadustele ja kasutusaladele võib selle jagada üldtüübiks, ülimalt{0}}madala temperatuurikindluse tüübiks, ülikõrge temperatuuritaluvuse tüübiks, kõrge tugevusega tüübiks, õlikindluse tüübiks, meditsiiniliseks tüübiks jne. Järgnev on lühitutvustus tavaliselt kasutatavast silikoonkummist:
Dimetüülsilikoonkumm
Dimetüülsilikoonkummi nimetatakse metüülsilikoonkummiks:
Kõrge molekulmassiga lineaarse dimetüülpolüsiloksaankummi valmistamiseks on vaja kõrge -puhtusastmega toorainet. Tooraine puhtuse tagamiseks puhastab tööstus tavaliselt kõigepealt dimetüüldimetüülpolüsiloksaani, mille sisaldus on üle 99,5%. Klorosilaan etanooli{3}}veekeskkonnas, in
Silicone Rubber
Silicone Rubber
Hüdrolüüs ja kondensatsioon viiakse läbi happe katalüüsil ning bifunktsionaalne siloksaantetrameer, nimelt oktametüültsüklotetrasiloksaan, eraldatakse ning seejärel moodustub katalüsaatori toimel tetratsükliline keha, moodustades suure molekulmassiga lineaarse dimetüülpolüsiloksaani. Siloksaan.
Dimetüülsilikoonkumm on värvitu ja läbipaistev elastomeer, mis tavaliselt vulkaniseeritakse kõrge aktiivsusega orgaaniliste peroksiididega. Vulkaniseeritud kummist purk
Kui seda kasutatakse vahemikus -60 pluss 250 kraadi, on dimetüülsilikoonkummi vulkaniseerimisaktiivsus madal ja kõrge temperatuuriga kokkusurumise jäävdeformatsioon on suur, mistõttu see ei sobi paksude toodete jaoks. Kuna väheses koguses vinüüli sisaldaval metüülvinüül-silikoonkummil on paremad omadused, on dimetüülsilikoonkumm järk-järgult asendatud metüülvinüülsilikoonkummiga. Teised tänapäeval toodetavad ja kasutatavad silikoonkummid sisaldavad lisaks dimetüülsiloksaani struktuuriüksusi sisaldavatele ka enam-vähem teisi bifunktsionaalseid siloksaani struktuuriüksusi, kuid nende valmistamismeetodid erinevad dimetüülsiloksaani omadest. Kummi valmistamise meetodil pole olulist erinevust. Valmistamismeetodiks on tavaliselt soovitud difunktsionaalse ränimonomeeri hüdrolüüsimine ja kondenseerimine tsükli keha moodustumist soodustavates tingimustes ning seejärel oktametakrülaadi lisamine vajalikus vahekorras. tsüklotetrasiloksaani alusel ja reageeris seejärel katalüsaatori toimel.
Metüülvinüül-silikoonkumm
Metüülvinüülsilikoonkummi nimetatakse vinüülsilikooniks.
Kuna selline kumm sisaldab väikeses koguses vinüülist külgahelaid, on seda lihtsam vulkaniseerida kui metüülsilikooni kummi, nii et sellel on vulkaniseerimiseks rohkem erinevaid peroksiide ja see võib oluliselt vähendada peroksiidide kogust. Võrreldes dimetüülsilikoonkummiga võib väheses koguses vinüüli sisaldava silikoonkummi kasutamine märkimisväärselt parandada survekomplekti vastupidavust. Madala survega komplekt peegeldab selle paremat tuge tihendusena kõrgetel temperatuuridel. See on üks O{0}}rõngaste ja tihendite nõuetest. Metüülvinüülsilikoonkummil on head tehnoloogilised omadused ja seda on lihtne kasutada. Sellest saab valmistada pakse tooteid ning ekstrudeeritud ja kalandreeritud pooltoodete pind{1}} on sile. See on tavaliselt kasutatav silikoonkumm.
Metüülfenüülvinüül-silikoonkumm
Metüülfenüülvinüülsilikoonikummi nimetatakse fenüülsilikoonkummiks. Seda tüüpi kummi saadakse difenüülsiloksaanlüli või metüülfenüülsiloksaani lingi lisamisega vinüülsilikooni kummi molekulaarsesse ahelasse.
Vastavalt fenüülisisaldusele (fenüül: räni aatom) silikoonkummis võib selle jagada madala fenüül-, keskmise fenüül- ja kõrge fenüüliga silikoonkumiks. Kui kumm kristalliseerub või on klaasistumispunkti lähedal või kui need kaks tingimust kattuvad, muutub kumm jäigaks. Polümeeri ahela korrapärasuse hävitamiseks sobiva koguse mahukate rühmade sisseviimine võib vähendada polümeeri kristalliseerumistemperatuuri. Samal ajal, kuna mahukate rühmade sisseviimine muudab polümeeri molekulidevahelist jõudu, võib see muuta ka temperatuuri. Madala fenüülsilikooni kummi (C6H5/Si=611 protsenti) on ülaltoodud põhjustel suurepärane vastupidavus madalale temperatuurile ja sellel pole mingit pistmist kasutatava fenüülmonomeeri tüübiga. Vulkanisaadi rabedustemperatuur on -120 kraadi, mis on parim madala temperatuuriga kumm. Madala fenüüli silikoonkummi eelised on vinüül-silikoonkummi eelised ja hind ei ole väga kõrge, seega on tendents asendada vinüülsilikoonikummi. Kui fenüülisisaldust oluliselt suurendatakse, suureneb molekulaarahela jäikus, mille tulemuseks on külmakindluse ja elastsuse vähenemine, kuid ablatsioonikindlus ja kiirguskindlus paranevad ning fenüüli sisaldus jõuab C6H5/Si{6. }} protsenti on keskmise fenüülsilikoonkummi omadused, millel on ablatsioonikindlus, kõrge fenüülsilikoonkummil (C6H5/Si=3550 protsenti) on suurepärane kiirguskindlus.
Nitriil silikoonkumm
Fluorosilikoonkumm on teatud tüüpi silikoonkumm, mille külgahelasse on sisestatud fluoroalküülrühm. Tavaliselt kasutatavad fluorosilikoonkummid on fluorosilikoonkummid, mis sisaldavad metüül-, trifluoropropüül- ja vinüülrühmi.
Fluorosilikoonil on hea kuumakindlus ning suurepärane õli- ja lahustikindlus, nagu alifaatsed süsivesinikud, aromaatsed süsivesinikud, klooritud süsivesinikud, mitmesugused nafta{0}}põhised kütteõlid, määrdeõlid, hüdroõlid ja mõned sünteetilised õlid toatemperatuuril. Stabiilsus kõrgel temperatuuril on parem, mis jääb puhtale silikoonkummile kättesaamatuks. Fluorosilikoonkummil on hea madala temperatuuri jõudlus, mis on puhta fluorokummi jaoks suurepärane edasiminek. Trifluoropropüülrühma sisaldava fluorosilikoonkummi temperatuurivahemik elastsuse säilitamiseks on tavaliselt -50 kraadi pluss 200 kraadi ning selle kõrge ja madala temperatuuritaluvus on halvem kui vinüül-silikoonkummil ning kuumutamisel tekib mürgine gaas. üle 300 kraadi. See on elektriisolatsiooniomaduste poolest palju halvem kui vinüül-silikoonkumm. Sobiva koguse madala -viskoossusega hüdroksüfluorosilikoonõli lisamine fluorosilikoonkummi segule, ühendi kuumtöötlemine ja seejärel väikese koguse vinüülsilikoonkummi lisamine võib protsessi jõudlust oluliselt parandada, mis on kasulik probleemi lahendamisel. kleepuva rulli ja tõsise hoiustruktuuri probleemid. , võib pikendada kummisegu efektiivset kasutusiga. Kui metüülfenüülsiloksaani ahela segment sisestatakse ülalnimetatud fluorosilikoonkummi, aitab see parandada madala temperatuuri vastupidavust ja töötlemisvõime on hea.
Nitriil-silikoonkumm on silikoonkummi tüüp, mille külgahelasse on viidud nitriilalküülrühm (tavaliselt -nitriil-etüül- või -nitriilpropüül). Polaarsete nitriilrühmade kasutuselevõtt parandab silikoonkummi õlikindlust ja vastupidavaid lahustiomadusi, kuid väheneb selle kuumakindlus, elektriisolatsioon ja töödeldavus.
Nitriilalküülrühmade tüüp ja sisaldus omavad suurt mõju nitriilsilikoonkummi toimimisele. Näiteks silikoonkummil, mis sisaldab 7,5 protsenti -nitriilpropüülrühma, on madala fenüülsilikoonkummiga sarnane külmakindlus ja madalam õlikindlus. Alus silikoonkumm on parem. Kui -nitriilpropüülrühma sisaldus tõuseb 3350 molaarprotsendini, väheneb oluliselt külmakindlus, paraneb õlikindlus ja kuumakindlus on 200 kraadi. Kui -nitriilpropüüli asemel kasutatakse -nitriiletüüli, saab nitriil-silikoonkummi kuumakindlust veelgi parandada.
Fenüleen ja fenüleeneeter silikoonkumm
Fenüleen-silikoonkumm on silikoonkummi tüüp, milles fenüleenrühm on viidud polüsiloksaani põhiahelasse.
Fenüleenrühmade kasutuselevõtu tõttu on silikoonkummi kiirguskindlus oluliselt paranenud. Samal ajal suureneb aromaatsete tsüklite olemasolu tõttu molekulaarahela jäikus, väheneb paindlikkus, tõuseb klaasistumistemperatuur, väheneb külmakindlus ja väheneb tõmbetugevus. suurenenud. Fenüleen-silikoonkummil on suurepärane kõrge temperatuurikindlus, kiirguskindlus, kõrge temperatuuritaluvus kuni 250300 kraadini ning sellel on head dielektrilised omadused, niiskuskindlus, hallituse ja veeaurukindlus. Fenüleen-silikoonkummi toorkummi koostises sobib see, kui fenüleeni sisaldus on 60 protsenti, fenüüli sisaldus on 30 protsenti ja metüüli sisaldus on 10 protsenti (vinüüli sisaldus on 0,6 protsenti). Omab head üldist jõudlust.
Fenüleen-silikoonkummi puuduseks on see, et madala temperatuuri jõudlus ei ole hea ja rabe temperatuur on -25 kraadi, mis mõjutab selle kasutamist mõnes aspektis. Temperatuur on -6470 kraadi.
Fenüleeneetri silikoonkumm on polüsiloksaan, mille fenüleen- ja fenüleenrühmad on viidud molekuli põhiahelasse.
Fenüleenoksiidi silikoonkummil on head mehaanilised omadused
