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    神奇的硅橡膠 改變我們的生活

    2014-11-18 14:36:17      點擊:
       1.硅橡膠的特色和用處簡介
     
       硅橡膠高聚物分子是由Si-O(硅-氧)鍵連成的鏈狀構造,其首要構成是高摩爾質量的線型聚硅氧烷。因為Si-O-Si鍵是其構成的基本鍵型,硅原子首要 銜接甲基,側鏈上引進極少數的不飽和基團,分子間效果力小,分子呈螺旋狀構造,甲基朝外擺放并可自在旋轉,使得硅橡膠比其他一般橡膠具有非常好的耐熱性、電 絕緣性、化學穩定性等。典型的硅橡膠即聚二甲醛硅氧烷,具有一種螺旋形分子構型,其分子間力較小,因而具有杰出的回彈性,一同指向螺旋外的甲醛基能夠自在 旋轉,因而使硅橡膠具有共同的外表功能,如憎水性及外表防粘性。下表列出了硅橡膠的首要特色和用處。
     
    耐熱性: 硅橡膠比一般橡膠具有好得多的耐熱性,可在150度下簡直永久運用而無功能改動;可在200度下接連運用10,000小時;在350度下亦可運用一段時刻。 廣泛運用于需要耐熱的場合:熱水瓶密封圈 壓力鍋圈耐熱手柄
    耐寒性: 一般橡膠晚點為-20度~-30度,即硅橡膠則在-60度~-70度時仍具有較好的彈性,某些特別配方的硅橡膠還可承受極低溫度。 低溫密封圈
    耐侯性: 一般橡膠在電暈放電發作的臭氧效果下敏捷降解,而硅橡膠則不受臭氧影響。且長期在紫外線和其他氣候條件下,其物性也僅有細小改動。 野外運用的密封材料
    電功能: 硅橡膠具有很高的電阻率 且在很寬的溫度和頻率規劃內其阻值堅持穩定。一同硅橡膠對高壓電暈放電和電弧放電具有極好的抵抗性。 高壓絕緣子
    電視機高壓帽
    電器零部件
    其他
    導電性: 當參加導電填料(如碳黑)時,硅橡膠便具有
    鍵盤導電接觸點
    導熱性: 當參加某些導熱填料時,硅橡膠便具有導熱性
    散熱片
    導熱密封墊
    復印機、傳真機導熱輥  
    抗輻射性: 富含苯基的硅橡膠的耐輻射大大進步
    電絕緣電纜
    核電廠用銜接器等
    阻燃性: 硅橡膠本身可燃,但添加少數抗燃劑時,它便具有阻燃性和自熄性;且因硅橡膠不富含機鹵化物,因而燃燒時不冒煙或放出毒氣。
    各種防火嚴厲的場合
    透氣性: 硅橡膠薄膜比一般橡膠及塑料打臘膜具有非常好的透氣性。其另一特征即是對不一樣的透氣率具有很強的選擇性。
    氣體交流膜
    醫用品
    人工器官  
     
     
       2.硅橡膠的首要功能及運用:硅橡膠按其硫化溫度,可分為高溫(加熱)硫化型及和室溫硫化型兩大類,高溫膠首要用于制作各種硅橡膠成品,而室溫膠則首要是作為粘接劑、灌封材料或模具運用。 
       (1)熱硫化硅橡膠(HTV) 熱硫化硅橡膠(HTV)是有機硅商品中最重要的一類,甲基乙烯基硅橡膠(VMQ)是HTV中最首要的種類,俗稱高溫膠。 甲基乙烯基硅橡膠(生膠)是無色、無臭、無毒、無機械雜質的膠狀物,生膠按需要參加恰當的補強劑、構造控制劑、硫化劑等助劑一同混煉,然后升溫模壓成型或 擠出成型,再經二段硫化做成各種成品。其成品具有優秀的電絕緣性,抗電弧、電暈、電火花能力強,防水、防潮、抗沖擊力、抗震性好,具有生理惰性,透氣性等 功能。 首要用于航空、外表、電子電器、帆海、冶金、機械、轎車、醫療衛生等部分,可做各種形狀的密封圈、墊片、管、電纜,也可做人體器官、血管、透氣膜以及橡膠 模具,精細鍛造的脫模劑等。

       (2)室溫硫化硅橡膠(RTV) 室溫硫化硅橡膠一般包含縮合型和加成型兩大類。 加成型室溫膠是以具有乙烯基的線性聚硅氧烷為基礎膠,以含氫硅氧烷為交聯劑,在催化劑存鄙人于室溫至中溫下發作交聯反響而變成彈性體。它具有杰出的耐熱 性、憎水性、電絕緣性,一同因為活性端基的引進,使其具有優秀的物理機械功能,尤其是在抗張強度、相對伸長和撕裂強度上有了顯著的進步。它適用于多種硫化 方法,如輻射硫化、過氧化物硫化及加成型硫化,廣泛用于耐熱、防潮、電絕緣、高強度硅橡膠成品等方面。 縮合型室溫硫化硅橡膠是以硅羥基與其他活性物質之間的縮合反響為特征,于室溫下即可交聯變成彈性體的硅橡膠,商品分為單組份包裝和雙組份包裝兩種形式。單 組分室溫硫化硅橡膠(簡稱RTV-1膠)是縮合型液體硅橡膠中首要商品之一。一般由基礎聚合物、交聯劑、催化劑、填料及添加劑等配制而成。商品包裝在密封 軟管中,運用時擠出,接觸空氣后能自行硫化成彈性體,運用極為便利。硫化膠能在(–60~+200℃)溫度規劃長期運用,具有優秀的電氣絕緣功能和化學穩 定性,能耐水,耐臭氧,耐氣候老化,對多種金屬和非金屬材料有杰出的粘接性。首要用作各種電子元器件及電氣設備的涂復,包封材料起絕緣,防潮,防震效果; 作為半導體器件的外表維護材料;也可作為密封填隙料及彈性粘接劑等。 雙組分室溫硫化硅橡膠(簡稱RTV-2膠)運用上沒有RTV-1膠便利,但其組分比例富于改動,一個種類能夠得到多種標準功能的硫化成品,而且還能深度硫 化,因而被廣泛用于電子電器、轎車、機械、修建、紡織、化工、輕工、印刷等職業作絕緣、封裝、嵌縫、密封、防潮、抗震及制作輥筒的材料。此外,因為 RTV-2具有優秀的脫模性,因而作為軟模材料很多用于文物、技術品、玩具、電子電器、機械零件等的仿制與制作。 有機硅密封膠的典型運用場合之一是玻璃幕墻。將玻璃與鋁合金構造用有機硅構造膠粘接作為外墻材料,伸縮縫則用有機硅耐候膠做防水密封。其他方面的運用還包 括用于鋁合金門窗和塑鋼門窗的周邊密封,玻璃設備及移動槽的拼縫、鉚釘及固定螺絲的密封:廚房、浴室、洗手間的衛生潔具及臺面、墻體、家具之間的防水密 封;水族館、天棚、金屬頂蓋、櫥窗、柜臺、護墻板、彩鋼板的密封;用于高級級公路板塊間的防水嵌縫密封等。 RTV除了修建用密封膠以外,還包含用于航空航天、核電站、電子、機械、轎車等職業的密封材料,用于電子元器件灌封的有機硅灌封材料,用作軟模材料的有機 硅模具膠等。這些種類的需要量相對較少,但在很多場合卻是不行少的。
     
       3.中國硅橡膠工業開展現狀 自1943年美國道康寧(DC)公司首要完成有機氯硅烷工業化出產以來,通過50多年的開展,在當今國際有機硅商場上構成DC、GE、R-P、 Wacker、信越公司五強的新局面。國際上大型有機硅專業公司有十多家,甲基氯硅烷的出產規劃越來越大,各種硅油及二次加工品、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶 聯劑、硅烷外表活性劑等為各個工業部分廣泛運用,有機硅商種類類標準多達5000余種,產值和銷售額與日俱增。近30年來,有機硅工業商品的增長率堅持在 8%~15%,遠遠超越一般國家國民經濟的增長率。當前有機硅在中國的運用已很廣泛,數量和種類持續增長,運用范疇不斷拓展,中國已變成有機硅商品最具潛 力的商場。 

      (1):熱硫化硅橡膠 因為各國各區域產業構造不一樣,有機硅的高層構造也不盡相同,如美國硅橡膠占有機硅商場的25~30%、歐洲約占40%、日本則超越50%,其間近一半為熱 硫化硅橡膠,中國硅橡膠占的比例更大,約60%。在中國,熱硫化硅橡膠首要用于電子電氣工業、辦公主動化裝備及轎車工業,跟著國民經濟的開展,對熱硫化硅 橡膠的需要正以每年不低于20%的速度增長。 熱硫化硅橡膠出產技術復雜,商品附加值高,在國際有機硅商場上,其銷售量比例約占10%,銷售額則高達30~40%。熱硫化硅橡膠的用處可大致分為擠出成 型成品35%,模壓成品30%,電線電纜用30%,涂覆材料用5%,消費量增長率為4~6%。在發達國家,熱硫化硅橡膠生膠及混煉膠的出產規劃和出產技術 已達到較高水平,早在60年代前期美國Dow Corning公司就有了千噸級接連聚合設備。在中國最早從事熱硫化硅橡膠研討和和出產的單位首要有晨光化工研討院和吉化公司研討院等,第一套出產設備建 于1960年,出產規劃為5t/a。到現在,全國已建成生膠出產設備40多套,總出產能力近8萬噸。但國內的硅橡膠出產廠家普遍存在出產功率低,配套技術 不完善,出產高層次混煉膠少等疑問。據不完全統計,2003年中國熱硫化硅橡膠生膠產值為4萬噸以上,而當年中國混煉膠實踐消費量近10萬噸,高品質的混 煉膠大多數依靠進口。當前中國硅橡膠混煉膠消費量超越國際消費量的10%,增長最快的硅混煉膠運用范疇是制作導電按鍵(key pads)。出產廠會集在深圳、廈門、南通等區域,按鍵膠已變成熱硫化硅橡膠的最大用戶;硅橡膠絕緣子及避雷器是代替瓷、玻璃鋼絕緣子、避雷器的第三代產 品,可在惡劣的氣候環境中運用,現在國外已將其很多用于輸變電體系中,中國在濱海發達區域已開端選用,商場遠景非常寬廣;用硅橡膠制作的轎車用密封膠在我 國用量達數萬噸,其間熱硫化硅橡膠約3000噸,而且跟著轎車層次的進步,硅橡膠的用量還會大幅度添加;此外,硅橡膠在電力電纜、核電站、船舶等的控制電 纜,電子機器的內部配線,電動機、彩電等的引出線方面都有極好的運用遠景。 在民用方面,用熱硫化硅橡膠制作的哺乳瓶的奶嘴、熱水瓶塞子、高壓鍋墊圈以及食物主動售貨機的軟管等已很多運用,一些生膠和混煉膠已出口到國外,如晨光化 工研討院的奶嘴用混煉膠接連幾年出口到伊朗,標志著中國硅橡膠商品現已進入國際商場。在現代醫學范疇,硅橡膠已取得非常廣泛又重要的用處,如用于制作硅橡 膠防噪音耳塞、硅橡膠胎頭招引器、人工血管、鼓膜修補片、人工氣管、人工肺、人工骨、硅橡膠十二指腸管等,成效都非常理想。 

       (2) 室溫硫化硅橡膠(RTV)的現狀 RTV首要作為粘接密封劑、灌封材料和模具。共中用量最大的種類是運用于修建及裝飾商場的密封劑商品(俗稱“玻璃膠”),首要用于如玻璃幕墻以及高層修建 等新式修建形式的粘接密封需要。在發達國家,有機硅密封劑的用量近幾年大多堅持了10%以上的年增長速度。據統計材料顯現,中國2000年有機硅密封膠的 消耗量達5萬噸以上,并正以年均20%--30%的速度增長。其間硅酮修建密封膠國內商場大多數被國外的道康寧公司、GE公司等占有。 這些年,跟著技術水平的進步和商場需要的擴展,硅酮密封膠出產迅猛開展,許多公司出資建廠或擴展規劃,已構成浙江、廣東兩大硅酮密封膠出產基地。跟著有機 硅職業的技術進步,國產硅酮構造膠的質量有了大幅度進步,再加上國產構造膠的報價比進口膠低得多,使得國產膠在功能報價比上占有肯定的優勢。另一方面,國 內廠家供貨及時,并能為用戶供給方便、周全的服務,國商品牌幾年來運用效果杰出,贏得了越來越多的用戶,國產構造膠的商場占有率已從幾年前的10%上升到 了50%以上。
     
       4.存在疑問及開展建議 
       (1)熱硫化硅橡膠 國際上發達國家的硅橡膠的產值及消費量都已達到了很高的水平,而且開展非常敏捷。盡管中國近幾年來在HTV的出產技術和出產能力方面有了很大的進步,而且 已有一些硅橡膠的出產技術和商品進入了國際商場。但全部地講,中國的硅橡膠工業與國際先進水平比較,仍有不小的距離。因而,開發和樹立較大的具有經濟規劃 的熱硫化硅橡膠生膠及混煉膠設備,開發混煉膠系列種類特別是高品質種類,關于改動中國混煉膠在產值和種類上都要依靠國外的現狀,促進中國有機硅及其有關行 業技術進步有著非常重要的含義。 

      (2)室溫硫化硅橡膠,以單組份密封膠為例,因為無序的商場競爭,大多數出產廠家為了降低成本,選用報價較低的收回料作為首要原料,所選用的交聯劑也大多 為一些小廠的商品,質量不穩定,然后形成終究商品的全體質量降低,功能受到影響。高功能的密封膠首要仍是運用的進口和進口分裝商品,如幕墻用的構造膠以及 耐候膠等。這些都是往后大概注意處理的疑問。 高功能修建密封膠和加成型硅橡膠是研發熱點。修建密封膠側重是進步表干時刻和硫化時刻,及與基材的粘接性,尤其是與澆筑混凝土的粘接性。一同應完成接連化 出產,戰勝間歇式配膠技術存在的出產穩定性較差,損耗較大,成效不高級缺陷。加成型硅橡膠首要是進步其柔軟性和透明度,還有即是開發單組分加成型硅橡膠。 用于其他特種用處的硅橡膠,如阻燃硅橡膠灌封料、高阻尼硅橡膠、高耐蝕高抗撕硅橡膠、抗電磁干擾硅橡膠、耐高溫(350℃以上)硅橡膠等,盡管總的需要量 不是很大,但對中國的國防建設和尖端科技以及國民經濟的開展都有著不行代替的效果,這些也需要我們下大力氣去開發研討。

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