Cao su silicone lưu hóa ở nhiệt độ cao là một polyorganosiloxan có trọng lượng phân tử cao (trọng lượng phân tử nói chung là 400-800.000) được thêm vào với chất độn gia cố và các chất phụ gia khác nhau, sử dụng peroxit hữu cơ làm chất lưu hóa và được đúc dưới áp lực (Đúc, ép đùn, gia công) hoặc ép phun, và liên kết chéo thành cao su ở nhiệt độ cao. Loại cao su này thường được gọi tắt là cao su silicone.
Quá trình lưu hóa cao su silicone lưu hóa ở nhiệt độ cao thường được chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên là trộn cao su silicone thô, chất gia cường, chất phụ gia, chất lưu hóa và chất kiểm soát cấu trúc, sau đó cho hỗn hợp vào khuôn kim loại. Ép đúc gia nhiệt và lưu hóa, áp suất khoảng 50 kg / cm2, nhiệt độ 120-130 ° C, thời gian 10-30 phút. Công đoạn thứ hai là lấy cao su silicone ra khỏi khuôn và cho vào lò nướng ở nhiệt độ 200- Nướng ở 250 ° C trong vài giờ đến 24 giờ. Cao su tiếp tục được lưu hóa và peroxit hữu cơ bị phân hủy và bay hơi.
Chất độn gia cường của cao su silicone là các loại carbon đen trắng, có thể làm tăng độ bền của cao su lưu hóa lên mười lần. Việc thêm các chất phụ gia khác nhau chủ yếu là để giảm giá thành của cao su, cải thiện các tính chất của cao su và tạo cho cao su lưu hóa các tính chất đặc biệt khác nhau như chống cháy và dẫn điện. Chất liên kết ngang là nhiều loại peroxit hữu cơ, chẳng hạn như benzoyl peroxit, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-di-tert-butylperoxyhexane, v.v. Chất kiểm soát cấu trúc được thêm vào để ngăn chặn cao su hỗn hợp do được đặt trong một thời gian dài, dẫn đến" cấu trúc" ;, làm cho cao su cứng hơn và khó gia công và trưởng thành hơn. Nó có thể được thêm với dầu silicone methyl hydroxy hoặc diphenyl dihydroxy ankan. Là một tác nhân kiểm soát cấu trúc.
Các nhóm mặt dây chuyền trên chuỗi chính của cao su silicone có thể là metyl, etyl, vinyl, phenyl, trifluoropropyl và các loại tương tự. Thường được sử dụng là metyl, nhưng các nhóm khác cũng có thể được đưa vào để cải thiện hiệu suất xử lý và các đặc tính khác. Do đó, theo các nhóm phụ và công thức cao su khác nhau, có thể thu được cao su silicone cho các mục đích khác nhau. Nói chung, chúng có thể được chia thành các loại sau: loại chung (chứa metyl và vinyl), loại nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp (chứa Phenyl, metyl và vinyl), bộ nén thấp (bao gồm metyl và vinyl), co ngót thấp (phân hủy) và kháng dung môi (cao su fluorosilicone), vv Một số loại cao su silicone quan trọng được giới thiệu dưới đây.
một. Cao su silicone metyl
Cao su silicon dimethyl là một loại cao su silicone đã được đưa vào sản xuất thương mại từ rất sớm. Nó có thể duy trì độ đàn hồi tốt trong phạm vi -60 ～ 200 ℃, chống lão hóa tốt, cách điện tuyệt vời, chống ẩm, chống va đập và tính trơ sinh lý, v.v.
Cao su silicone dimethyl chủ yếu được sử dụng để phủ các vật liệu bền và cũng có thể được sản xuất thành các sản phẩm đùn và cán khác nhau cho các ngành công nghiệp cơ điện, hàng không, ô tô và y tế. Tuy nhiên, do hoạt tính lưu hóa của cao su silicon dimethyl thấp nên rất khó lưu hóa khi sử dụng trong sản xuất các sản phẩm dày, lớp bên trong dễ tạo bọt và nhiệt độ cao nén biến dạng vĩnh viễn lớn nên đã được thay thế bằng cao su silicone metyl vinyl.
2. Cao su silicone metyl vinyl
Vì sự ra đời của một lượng nhỏ vinyl trong cấu trúc đại phân tử của cao su silicone có thể cải thiện đáng kể khả năng lưu hóa của cao su silicone, nên hầu hết các loại cao su silicone được sử dụng hiện nay đều có chứa vinyl. Cao su silicone metyl vinyl là một loại cao su silicone đa dụng, hiện đang chiếm vị trí hàng đầu trong sản xuất cao su silicone trong và ngoài nước. Bởi vì nó giới thiệu các nhóm vinyl không bão hòa một phần trên chuỗi bên, hiệu suất xử lý và các tính chất vật lý và cơ học của nó tốt hơn cao su silicone hai cơ sở. Ngoài các đặc điểm chung của cao su silicone dimethyl, nó còn có dải nhiệt độ hoạt động rộng và có thể duy trì độ đàn hồi tốt trong phạm vi từ 60 đến 260 ℃. Nó dễ lưu hóa hơn cao su silicon dimethyl và có độ nén vĩnh viễn nhỏ hơn. Biến dạng, kháng dung môi tốt, chịu hơi áp suất cao và chịu lạnh tuyệt vời, v.v., và do sử dụng peroxit ít hoạt tính hơn để lưu hóa, nó làm giảm bong bóng và kém ổn định cao su trong quá trình lưu hóa. yếu đuối. Do đó, nói chung, cao su silicone metyl vinyl có thể được sử dụng để chế tạo các sản phẩm có độ dày lớn hơn. Cao su silicone metyl vinyl là một loại cao su silicone được sử dụng rộng rãi. Trong những năm gần đây, nhiều loại cao su silicone hiệu suất cao và mục đích đặc biệt khác nhau đã xuất hiện, chủ yếu dựa trên cao su silicone vinyl, chẳng hạn như cao su silicone có độ bền cao, độ nén thấp Cao su silicone biến dạng vĩnh viễn, cao su silicone không sau lưu hóa, dẫn điện chịu nhiệt cao su silicone và cao su silicone y tế, v.v ... Trong ngành hàng không, cao su silicone methyl vinyl được sử dụng rộng rãi như một lớp bảo vệ cho các miếng đệm, vật liệu làm kín và các bộ phận dễ vỡ và chống va đập; trong ngành công nghiệp điện, nó có thể được sử dụng làm vật liệu cách điện cao cấp như linh kiện điện tử, và vòng đệm động lực cho chiết áp nhiệt độ cao. Vòng đệm kín thiết bị thông tin liên lạc đường dài ngầm; trong y học, do cao su silicone metyl vinyl ít phản ứng sinh lý với cơ thể người và không độc nên được dùng làm phẫu thuật tạo hình, van tim nhân tạo, mạch máu, v.v.
3. Cao su silicone metyl phenyl vinyl
Cao su silicone metyl phenyl vinyl là sản phẩm thu được bằng cách đưa các liên kết chuỗi silicone metyl phenyl hoặc các liên kết chuỗi silicone diphenyl vào chuỗi phân tử của cao su silicone metyl vinyl. Việc đưa các nhóm phenyl vào các nhóm bên của polysiloxan phá hủy tính ổn định của cấu trúc dimetylsiloxan, làm giảm đáng kể nhiệt độ kết tinh của polyme và mở rộng phạm vi ứng dụng ở nhiệt độ thấp của vật liệu polyme. Do đó, cao su silicone metyl phenyl vinyl có tất cả các đặc tính của cao su silicone metyl vinyl, chẳng hạn như bộ nén nhỏ, dải nhiệt độ rộng, khả năng chống oxy hóa, chịu thời tiết, chống sốc, chống ẩm và tính cách điện tốt, nhưng cũng có khả năng cách điện tuyệt vời tính chất. Khả năng chịu nhiệt độ thấp, khả năng chống mài mòn và khả năng chống bức xạ, vv ... Các đặc tính này thay đổi theo hàm lượng của phenyl trong chuỗi phân tử. Nói chung, hàm lượng phenyl (tỷ lệ phenyl trên nguyên tử silicon) được gọi là cao su silicone phenyl thấp khi nó là 5-10%. Nó có khả năng chống lạnh độc đáo. Hiệu suất, nó có thể duy trì độ đàn hồi của cao su ở -70 ～ -100 ℃. Đây là hiệu suất nhiệt độ thấp tốt nhất trong tất cả các loại cao su. Ngoài ra, nó có những ưu điểm của cao su silicone vinyl vinyl và không có giá thành cao, vì vậy nó có thể thay thế Xu hướng methyl bằng cao su silicone vinyl. Khi hàm lượng phenyl là 20-40%, người ta cho rằng cao su silicone phenyl trung có ưu điểm của cao su silicone metyl vinyl và giá thành không cao nên có xu hướng thay thế cao su silicone metyl vinyl. Khi hàm lượng phenyl là 20-40%, nó được gọi là cao su silicone phenyl trung bình. Nó có khả năng chống ngọn lửa tuyệt vời và có thể tự dập tắt khi bắt lửa. Khi hàm lượng phenyl là 40-50%, nó được gọi là cao su silicone có phenyl cao. Nó có khả năng chống bức xạ tuyệt vời và khả năng chống tia γ là 1xI08 roentgen. Nói chung, khi hàm lượng phenyl tăng lên, độ cứng của chuỗi phân tử cao su silicone tăng dần, và khả năng chịu nhiệt độ thấp của cao su silicone giảm dần. Tuy nhiên, khi hàm lượng phenyl tăng lên, khả năng chống cháy và chống bức xạ của chất lưu hóa được cải thiện. Theo giới tính. Nội dung từ đồn điền cao su
Cao su silicone metylphenyl vinyl là một trong những vật liệu quan trọng trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, công nghệ tiên tiến và các lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm đúc và đùn khác nhau như cao su chịu lạnh trong ngành hàng không và chống mài mòn. Vòng đệm, vòng đệm, đường ống và thanh cho các bộ phận chịu nhiệt hoặc chống bức xạ.
4. Cao su florosilicone
Cao su florosilicon dùng để chỉ γ-trifluoropropyl metyl polysiloxan. Cao su fluorosilicone có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, kháng dung môi và kháng dầu bôi trơn. Loại cao su silicone này có tỷ lệ giãn nở thấp trong dung môi không phân cực, chịu lạnh tốt và ổn định nhiệt, chống cháy tốt. Tên lửa, tên lửa, chuyến bay vũ trụ, hóa dầu, được sử dụng làm ống mềm, miếng đệm, con dấu, thùng nhiên liệu tiếp xúc với dầu nhiên liệu và chất bôi trơn, v.v. và cũng có thể được sử dụng để làm quần áo chống ăn mòn, găng tay, lớp phủ, chất kết dính, v.v. .
5. Cao su silicone nitrile
Bởi vì chuỗi bên của phân tử polyme có chứa các nhóm phân cực mạnh β-nitrile ethyl hoặc γ-nitrile propyl, lực giữa các chuỗi phân tử được tăng lên đáng kể, đồng thời cải thiện tính kháng dầu và dung môi. Đồng thời, do đưa vào một lượng nitril alkyl nhất định, tính đều đặn của cấu trúc polyme bị phá hủy, và khả năng chịu lạnh cũng được cải thiện đáng kể. Loại và hàm lượng của các nhóm nitril alkyl có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất. Ví dụ, cao su silicone chứa 7,5 mol% γ-nitrile propyl có hiệu suất ở nhiệt độ thấp tương tự như cao su silicone có phenyl thấp (nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh của nó là -114,5 ° C). Khả năng chống dầu tốt hơn cao su silicone phenyl. Khi hàm lượng γ-cyanopropyl tăng lên 33-50 mol%, khả năng chịu lạnh giảm và khả năng chống dầu được cải thiện. Sử dụng β-nitrile ethyl thay vì γ-nitrile propyl có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt của cao su silicone nitrile và có thể chịu được sự lão hóa của không khí nóng ở 250 ° C.
Ưu điểm chính của cao su silicone nitrile là nó có khả năng chống dầu và chống tác nhân ngâm rửa tuyệt vời, đồng thời có thể duy trì độ đàn hồi trong khoảng -60 đến 180 ° C. Do đó, nó có thể được chế tạo thành các sản phẩm cao su chịu dầu cho ngành hàng không, công nghiệp ô tô và công nghiệp dầu khí; Nó có thể được sử dụng như chất làm kín môi trường và chất làm kín thùng nhiên liệu cho máy bay hiệu suất cao, và có thể duy trì niêm phong ở nhiệt độ trên -54 ℃ đến 200 ℃. Cao su silicone nitrile có thể được xử lý bằng các thiết bị thông thường.
Sáu. Cao su silicone Phenylene
Tính năng chính của cao su silicone phenylene là nó có khả năng chống bức xạ tuyệt vời. Khả năng chống bức xạ của nó gấp 10-15 lần so với cao su silicone methyl vinyl nói chung và 5-10 lần so với cao su silicone phenyl cao. Do đó, nó có thể được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ngành năng lượng nguyên tử và lò phản ứng hạt nhân, nó được sử dụng làm cáp, vỏ bọc, miếng đệm và ống co nhiệt năng lượng cao.
7. Cao su silicone ethyl
Cao su silicone dietyl được điều chế bằng cách đưa các nhóm etyl vào chuỗi bên của polysiloxan có hiệu suất vượt trội ở chỗ nó có khả năng chịu lạnh đặc biệt tốt, tốt hơn cao su silicone dimetyl và cao su silicone metyl vinyl nói chung. Hàm lượng etylic càng cao thì khả năng chịu lạnh càng tốt. Tuy nhiên, khả năng phản ứng của nhóm etylic lớn hơn nhóm metyl. Do đó, khi hàm lượng của nhóm etylic càng tăng thì khả năng chịu nhiệt càng giảm. Vì cao su silicone etyl được sử dụng ở nhiệt độ thấp, nên tốt hơn là polyme chứa 8 mol% các phân đoạn silicone dietyl. Nhiệt độ hoạt động của cao su silicone ethyl nói chung là -70-200 ° C. Nội dung từ đồn điền cao su
8. Cao su nitơ silic
Ưu điểm chính của cao su nitơ silicone là nó có tính ổn định nhiệt tuyệt vời, không bị phân hủy ở 430 ～ 480 ℃, và một số thậm chí có thể chịu được nhiệt độ cao trên 500 ℃. Điểm yếu nổi bật của cao su nitơ silicone là tính ổn định thủy phân kém, từng được coi là không có tương lai để phát triển. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng polyme với cyclodisilazan được đưa vào chuỗi chính có độ bền nhiệt tốt. Chất đàn hồi có chứa disilazan dạng vòng được biến đổi bằng silic arylen không bị giảm trọng lượng khi đun nóng đến 425 ° C trong không khí và sự mất trọng lượng chỉ là 10% ở 570 ° C và có tính ổn định thủy phân tốt.
