硅胶橡胶资料学习

1、什么是硅胶 日期：2011-11-8 16:41:05 硅胶（Silica gel; Silica）别名：硅橡胶。硅橡胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2nH2O。不溶于水和任何溶剂，环保、无毒无味，（如婴儿奶嘴、啤酒盖垫片）化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。 硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。 一般来说，硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无

2、机硅胶两大类。无机硅胶是一种高活性吸附材料，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而洁净亮体。 制得。硅胶属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2 nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其它同类材料难以取代的特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。有机硅胶是一种有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作

3、有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-O-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的95%以上，它是一种无毒无味的天然橡胶，一直以来深受人们的喜爱。硅胶基础知识 日期：2011-11-4 14:10:23 1.硅胶基础知识 由于硅橡胶具有独特的天然橡胶组成，不同种类的硅橡胶被广泛应用于如家居硅胶保鲜盒、硅胶餐垫、医用试管以及人们经常使用午餐盒的自动垫圈等日常用品上。而且，硅橡胶可以在极限温度范围内保持柔韧性，其它合成聚合物就没有这种特性。 2.硅橡胶基本情况 2.1 基本结构 像丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)和天

4、然橡胶(NR)等碳-碳键的聚合物，其分子链上存在不饱和键，但硅橡胶是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，在其主链上没有不饱和键。对有机聚合物来讲，不饱和键是其硫化的化学活性区域，并且该区域会由于紫外线、臭氧、光照和热量的作用而降解。 硅-氧键的高键能，完全饱和的基本结构以及过氧化物硫化是保持硅橡胶良好耐热和耐天候性能的关键所在。除了更高的键能，对于碳原子而言，更大的硅原子也提供了更大的自由空间，使硅橡胶玻璃化温度低，透气性能更好。由于应用上的不同，透气性能可能是优点亦有可能是缺点。 2.2 硅橡胶的合成 硅橡胶合成的简要过程是：砂石或二氧化硅还原为单体硅于300%温度下，以铜作催化剂，硅

5、与甲基氯化物相互作用并形成甲基氯化硅的混合物(一元、二元或三元)通过蒸馏分离出二甲基氯化硅二甲基氯化硅水解成硅烷又迅速合成为线型或环型硅氧烷线型硅氧烷在氢氧化钾(KOH)的帮助下，形成四元双甲基环状体(D4)在KOH存在下，D4聚合，链条导致整个过程的完成。 2.3 硅氧烷的硫化 硅氧烷一般使用过氧化物硫化，以优化其耐高温能力。硅氧烷中含的乙烯基可被硫黄硫化，但硫键的低热敏性导致硅橡胶的热稳定性能容易受到破坏。 铂硫化体系也是硅橡胶硫化常用的，带来的性能包括：低挥发性、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物的热量相对稳定性能。硅胶产品发展的特点 日期：20

6、11-11-4 14:11:39 1.硅胶产品专业化趋势明显： 近年来，硅胶技术呈现出明显的专业化分工发展趋势，以0.50.8mm粒子径为主的基础硅胶在我国发展迅猛，以115m粒子径为主的微粉硅胶在欧美和日韩获得长足进步。基础硅胶和微粉硅胶在形态和性能上的差异，成为多样化应用发展的直接动力。虽然我国企业积极开展技术研发，但研发投入均低于销售额的15%，而以美国为代表的发达国家一般达到20%以上，甚至更高，如果换算成绝对值，差距十分明显。 2应用领域广泛： 现在，硅胶的应用技术已经渗透到各行各业，有些业已成熟，有些正在深入，其中工业领域的应用最为广泛，农业、第三产业和信息产业的应用近年来发展也非

7、常迅速。 工业应用硅胶起初主要应用于军事工业，第二次世界大战之后，应用范围逐步扩大。硅胶用作干燥剂在国内外已经非常普遍，随着专业化分工进程的加快，在石油化工、医药、食品、生物化学、环保、涂料、轻纺、造纸、油墨、塑料等工业领域应用的质量和水平迈上了新的台阶。在家居用品中，硅胶是最重要的环保无毒产品。 3.家居用途： 随着现代家居生活水平的提高，人们对生活健康的重视程度越来越高，人们就开始产生对硅胶保鲜盒本身所用的材料是否健康加以关注。如：环保、卫生、安全的。硅胶材料，对人体无害，如PC硅胶材料、PE硅胶材料和PP材料等，现在常见的保鲜盒材料为硅胶材料，最为绿色环保的是耐热硅胶保鲜盒。 4.缩小差

8、距成未来要任： 近年来国内外硅胶的技术进展可以用“西方发达，东方崛起”来形容。根据硅胶技术进展和市场需求，硅胶产业的发展走势预测为：(1)硅胶作为催化剂、消光剂、触变剂、流变剂应用于石化、涂料、造纸和塑料产业将进展迅速，通过表面改性，层析技术开发将会更加广泛深入。(2)微粉硅胶、功能化硅胶的增长速度将高于基础硅胶的增长速度。(3)硅胶的研发水平将进一步提高，硅胶在生命科学、电子信息等领域的应用会有较大进展。(4)“十一五”期间，我国企业的基础硅胶在产能规模中所占比重将下降20%以上，代之以微粉硅胶和功能化硅胶等高技术、高附加值的产品，初步拥有核心技术。(5)随着技术进步和竞争的日益激烈，竞争格

9、局将发生变化，并购重组会在局部发生，但不会影响硅胶技术发展的总体进程。硅胶的主要性能及应用 日期：2011-11-23 11:45:42 硅胶的主要性能及应用硅胶按其硫化温度，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）热硫化硅胶（HTV）热硫化硅胶（HTV）是有机硅产品中最重要的一类，甲基乙烯基硅胶（VQ）是HTV中最主要的品种，俗称高温胶。甲基乙烯基硅胶（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

10、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。广泛用于、家居厨房用品、保鲜盒、真空保鲜盖、机械、汽车折叠桶、医疗卫生硅胶管等，可做各种形状的密封圈、垫片、管、盒子、盖子，也可放进电冰箱以及微波炉硅胶模具，精密铸造的脱模剂等。（2）室温硫化硅胶（RTV）室温硫化硅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

11、度上有了明显的提高。广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅胶制品等方面。缩合型室温硫化硅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。单组分室温硫化硅胶（简称RV-1胶）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。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。双组分室温硫化硅胶（简称RV-2胶）使用上没有RTV-1胶

12、方便，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，因而被广泛用于广泛用于、家居厨房用品、保鲜盒、真空保鲜盖、电子、彩印等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作硅胶的材料。总之，硅胶具有良好的耐高温、耐低温、电绝缘性、耐氧抗老化性、化学稳定性等。因此，具有独特的用途。可用于保鲜盒，制作保鲜盒的性能好，具有良好的耐高温和耐寒。硅橡胶物理性能基础知识 日期：2011-11-24 8:54:05 缩合性室温硫化硅橡胶是以胶联剂和固化剂的存在下,活性基团进行缩合,脱出小分子,进行胶联固化的.而加成型室温硫化硅橡胶是在铂催化剂的作用下,由硅氢键和乙烯双键进行加成反应进行胶联的,在反应

13、过程中没有小分子产生。缩合型液体硅胶可以在在室温下固化，8到24小时成弹性体。可以加速提高固化剂用量。固化剂的增加或减少。更高的温度和湿度，固化速度更快。室温硫化加成型硅胶:前者强度较低，后者强度较高。它的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应（氢硅化反应）来完成的。在该反应中，含氢化物官能的聚硅氧烷用作交链剂（硫化剂）氯铂酸或其它的可溶性的铂化合物用作催化剂。硫化反应是在窒温下进行的。不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物，因此加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有卓越的抗水解稳定性（即使在高压蒸汽下

14、）、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点，因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶,此外，改变了固化剂用量，不会改变固化速度，但会影响固化后的物理性能已完成。因此，对固化剂的测量必须做尽可能准确。硅橡胶的配合 日期：2011-11-8 15:06:08 一个典型配方一般含有5-12种配合剂。列表展示了一个典型的硅橡胶配方。准确的说，可以根据预想结果在硅橡胶中加入任何物质，而聚合物本身变化的因素包括：乙烯基、甲基和苯基的百分比，可塑性或分子量，挥发含量，聚合方法和技术化。典型配合表配合剂百分比/%硅橡胶100气相沉淀法（二氧化硅）2-5石英或CaCO325-10

15、0填充剂0.5-2.0热稳定剂0.8-2.0过氧化物0.8-1.4酸受体2.0-6.0保证生胶强度和搁置寿命的过程酸0.3-2.0 对有机物硅胶来讲，采用配合技术来提高性能相当普遍。如利用增强剂如气相法白炭黑来提高强度。沉淀法白炭黑在经济性和增加选择性方面具有优势，但其应用也决定了加工方法。而石英和碳酸钙、粘土在一定条件下可以增强，产品的经济性更加突出。但也会出现模压困难的情况。酸受体可使产品不需要预硫化而提高其压缩永久变形和稳定性。其它配合剂可增加对诸如热稳定性、介电强度、传导率及粘合等特性的影响。以上配合简化为过氧化物与非多种成分硫/硫化体系的硫化。 5 加工方法的选择和工艺的优化 由于原

16、料的天然低粘度和多样性，从而使其配合和加工易于操作。加工方法有：热空气硫化(HAV)、液体硫化(LCM)和红外线硫化(IR)；通过注射、传导、压缩的方式成模；基于经济考虑，无浪费/无溢胶的传导成模；压延。如果能研制出满足顾客需求的挤出和接合方法，这将为产品的应用开拓很大的空间。总的来讲，模具是成本中最昂贵的部分。因此，减少废品和增加硫化时间可以达到无浪费/无溢胶模压的效果。另一个影响成本的因素是可接受的精密度。 另外，持续挤出闭合孔眼或模压开放孔眼海绵硅橡胶可在降低成本方面拓展更大的空间。 总体海绵标准体系依ASTM D 1056标准分为开孔海绵橡胶和闭孔海绵橡胶(在给定的体积和时间内闭孔海绵

17、橡胶不能吸收最大量的水)。具体分为4个独立等级：无耐油需求的天然橡胶或合成橡胶独立组成或合成的孔眼橡胶，低溶胀耐油的合成橡胶构成的孔眼橡胶，中等溶胀耐油的合成橡胶构成的孔眼橡胶，非耐油，耐低温-75-175的合成橡胶构成的孔眼橡胶。硅胶使用寿命 日期：2011-11-15 11:35:07 硅胶可根据顾客需要和美术要求制成各种颜色的制品。高温下，硅胶比其它有机对应物的物理性能变化率低，此时其它物质相当暴露于高温下，有机物的塑性增大，并开始软化而丧失原有较高的应力应变数值。例如，硅胶在150下保持高达75%的物理强度。而同样温度下测试，取一份天然橡胶复合物，我们可以看到其仅能保持原始数值20.7

18、MPa的15%-20%。表1提供了硅胶足以优于其它弹性体的一种表现。 表1硅胶的估算使用寿命使用温度/使用寿命9040年12110-20年1505-10年2002-5年2503个月3152周 表2表明，硅橡胶在低温下作为密封材料，其形态和尺寸保持的优异性能。温度/硅胶总体情况苯基乙烯基硅胶/231010-402515-6010040-8010060-100100100硅胶的物理性能 日期：2011-11-8 15:11:51 由于硅胶结构特征的优势，使其在一定时间范围，在一定温度区域内具备保持良好稳定性的能力。比起其它合成对应物，硅胶可以达到承受超温度范围-101-316并保持其应力应变性能的作用。列表是硅橡胶的一般物理性能，以下所列则是此种万能弹性体的其它独特的性能：抗辐射性能，消毒剂量的影响微小；抗振动性能，-50-65下近乎恒定的传输率和共振频率；比其它聚合物更优良的透气性；介电强度500V