硅橡胶的特点和用途简介
硅橡胶高聚物分子是由Si-O(硅-氧)键连成的链状结构,其主要组
成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。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,使得硅橡胶比其
他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡
胶即聚二甲醛硅氧烷,具有一种螺旋形分子构型,其分子间力较小,因
而具有良好的回弹性,同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转,因而使
硅橡胶具有独特的表面性能,如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡
胶的主要特点和用途。
耐热性: 硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性,可在150度下几
乎永远使用而无性能变化;可在200度下连续使用10,000小时;在350度
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 耐寒性: 普通橡胶晚点为-20度~-30度,即硅橡胶
则在-60度~-70度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
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
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 其他 导电性
: 当加入导电填料(如碳黑)时,硅橡胶便具有 键盘导电接触点
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
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
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
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.硅橡胶的主要性能及应用
硅橡胶按其硫化温度,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。
(1)热硫化硅橡胶(HTV) 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。 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。 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。<
(2)室温硫化硅橡胶(RTV) 室温硫化硅橡胶一般包括缩合型和
加成型两大类。 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。 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。 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。 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。 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,但在很多场合却
是不可少的。