硅橡膠電纜材料的介紹 - 無圖版
xujun878 --- 2007-12-24 19:13:52
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硅橡膠
一、概 述
硅橡膠（silicone rubber）是一種分子鏈兼具無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性材料，它的分子主鏈由硅原子和氧原子交替組成（—Si—O—Si—），硅氧鍵的健能達(dá)370kJ/mol，比一般橡膠的碳-碳結(jié)合鍵能（240kJ/mol）要大得多，這是硅橡膠具有很高熱穩(wěn)定性的主要原因之一。它的分子側(cè)鏈?zhǔn)桥c硅原子相連接的碳?xì)浠蛉〈奶細(xì)溆袡C(jī)基團(tuán)。最早，這種基團(tuán)是甲基，后來，為了提高生膠的硫化活性及其它的改性，逐漸發(fā)展了在側(cè)鏈上引入極少量的不飽和乙烯基（一般不超過0.5mol％）或其它有機(jī)取代基團(tuán)。這種低不飽和性的分子結(jié)構(gòu)使硅橡膠具有優(yōu)良的耐熱老化和耐候老化性，對紫外線和臭氧的作用十分穩(wěn)定。硅氧鏈呈螺旋形構(gòu)型，分子鏈的柔韌性大（比C—C鍵或Si—C鍵大），分子鏈之間的相互作用力弱，這些結(jié)構(gòu)特征使它的硫化膠柔軟而富有彈性，但物理機(jī)械性能較差。當(dāng)溫度變化時(shí)，分子之間的作用力改變很小，所以它的各種性能，特別是彈性變化不大，而一般橡膠的彈性變化是由于溫度降低后分子間的作用力大為增強(qiáng)的緣故。
硅橡膠發(fā)展于40年代，國外最早研究的品種是二甲基硅橡膠。1944年左右，由美國Dow Corning公司和General Electric公司各自投入生產(chǎn)。室溫硫化硅橡膠則在1954年問世。我國在60年代初期已研究成功并投入工業(yè)化生產(chǎn)�，F(xiàn)在生產(chǎn)硅橡膠的主要國家除我國外，有美國、英國、日本、蘇聯(lián)和聯(lián)邦德國等。近20年來，產(chǎn)品不斷更新，品種牌號(hào)逾千，目前已商品化生產(chǎn)和研究發(fā)展中的一些主要品種將在下文逐一介紹。
二、分 類 及 發(fā) 展
硅橡膠按其硫化機(jī)理可分為三大類：有機(jī)過氧化物引發(fā)自由其交聯(lián)型（以下簡稱熱硫化型）、縮聚反應(yīng)型（以下簡稱室溫硫化型）和加成反應(yīng)型三大類。
工業(yè)上隨所用單體和共聚時(shí)配比不同，生產(chǎn)了不同品種和牌號(hào)的硅橡膠。
鑒于硅橡膠的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度偏低，耐酸堿性差，制造復(fù)雜產(chǎn)品時(shí)加工工藝性能差等缺點(diǎn)，近年來，各國進(jìn)行了大量改性工作，歸納起來主要有以下幾種。①對硅橡膠分子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)：開展有機(jī)硅與其它單體或聚合物的共聚，以獲得新性能的共聚物，例如有機(jī)硅和聚碳酸酯的嵌段共聚物，作為選擇性透氣膜；有機(jī)硅和乙丙橡膠共混物（日本信越牌號(hào)SEP），其特性介于硅橡膠和乙丙橡膠之間。②提高使用性能：隨著生膠性能的改進(jìn)和配合技術(shù)的發(fā)展，研制成高強(qiáng)度、高抗撕、低壓縮變形等性能良好以及耐高溫、耐超低溫、阻燃、導(dǎo)熱、熱收縮性硅橡膠等各種專用性強(qiáng)的新品種。③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡膠、顆粒硅橡膠（又稱粉末橡膠）以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氫硅氧烷之間的催化加成反應(yīng)，發(fā)展了硅橡膠液體注射成型系統(tǒng)，它的經(jīng)濟(jì)效果十分明顯，是現(xiàn)代硅橡膠加工最引人注目一項(xiàng)新技術(shù)。
將有機(jī)硅氧烷與其它有機(jī)單體或聚合物進(jìn)行嵌段或共聚可得到一系列熱塑性彈性體，它們既保留了有機(jī)硅原有的耐高溫和電絕緣等特性，又具有新的性能。近年來，國內(nèi)外研究較多并取得一定進(jìn)展的品種很多．但均未獲得廣泛應(yīng)用。這里，主要介紹下列幾個(gè)典型品種。
1．硅氮橡膠
式中 R可為甲基、苯基、乙烯基等。
主鍵含環(huán)二硅氮烷的硅氮橡膠（Nitrogenons silicone rubber）具有很好的熱穩(wěn)定性，在430~480℃不分解，有的甚至能耐500℃以上的高溫。它的硫化膠可在350℃下使用幾十個(gè)小時(shí)，可作耐熱涂料、膠粘劑、密紂材料等使用。硅氮聚合物應(yīng)用上的一個(gè)主要弱點(diǎn)是其耐水解穩(wěn)定性差。美國在1972年首先合成主鏈含環(huán)二硅氮烷的產(chǎn)品，國內(nèi)也有研究，但是都處于試驗(yàn)階段。
2.聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物
聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為
這類共聚物的性能隨嵌段鏈組成不同而異，可從堅(jiān)韌的彈性體到堅(jiān)硬的塑料，具有透明性高、耐熱、耐紫外線等性能，用它作選擇性透氣薄膜，可成功地制得厚度0.1μm以下的超薄膜（用硅橡膠制取薄膜時(shí)，薄膜的最低厚度在10~25μm），可用于宇宙飛船供氧系統(tǒng)、潛艇和水下實(shí)驗(yàn)室的呼吸系統(tǒng)及人工心肺機(jī)。
3．聚二甲基硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物
聚二甲基硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為
式中 R1、R2 為聚氨酯鏈段，R3為聚硅氧烷剩余分子鏈。
這是一種由聚醚型聚氨酯（90％）和聚二甲基硅氧烷（10％）組成的嵌段共聚物，它具有抗凝血性優(yōu)良的表面特性和特殊的機(jī)械強(qiáng)度。如商名Avcothane 51的材料，拉伸強(qiáng)度達(dá)42.7MPa（435kgf／cm2），伸長率為980％，凝血時(shí)間比硅橡膠高達(dá)1倍以上，70年代初期，曾一度被認(rèn)為是體外循環(huán)血泵中有希望的彈性材料之一。
由于硅橡膠具有獨(dú)特的綜合性能，如耐高低溫、低壓縮永久變形、電絕緣、疏水性、耐候性、耐臭氧老化性和優(yōu)良的生理惰性，特殊品種還能耐油、耐燃、耐輻射、耐超低溫等，它已成為現(xiàn)代工業(yè)，特別是國防尖端科學(xué)、交通運(yùn)輸、電子、電氣、紡織、建筑及醫(yī)療衛(wèi)生等各領(lǐng)域中不可缺少的寶貴材料。神州飛鴻 --- 2007-12-24 20:14:37
2
ok
zhangluo --- 2008-01-23 13:43:22
3
頂
以前沒注意過，好好學(xué)習(xí) ，有用
-- 結(jié)束 --