硅橡膠的分類與性能

       硅橡膠是最重要的有機硅產(chǎn)品之一。制備硅橡膠的原料通常由線型聚硅氧烷【硅橡膠生膠，簡稱硅生膠】、補強填料、交聯(lián)劑、催化劑、改性添加劑等組成。將所有的原料經(jīng)過混煉（或混合）可加工成混煉膠?；鞜捘z在一定的條件下交聯(lián)硫化，便可從黏性液態(tài)轉(zhuǎn)變成高彈性--硫化膠。

一、分類

硅橡膠按照硅原子上所連接的有機基團不同，硅橡膠可分為二甲基硅橡膠，甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基橡膠、氟硅橡膠、腈硅橡膠、乙基硅橡膠以及亞苯基硅橡膠等許多品種。                       

按照硫化方法和硫化條件的不同，硅橡膠一般可分為高溫硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠兩種類型。

按照產(chǎn)品形態(tài)和混配方式不同，高溫硫化硅硅橡膠又分為高黏性度硅橡膠和液態(tài)硅橡膠。

二、性能

硅橡膠具有天然橡膠及其它合成橡膠所不具備的優(yōu)點，而這些特點是由構(gòu)成硅橡膠主鏈的硅氧鍵的性質(zhì)所決定的。硅橡膠具有很高的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的低溫性能，能在-60～260℃溫度范圍內(nèi)保持柔軟性、回彈性、表面硬度和機械性能。此外，它們還具有優(yōu)良的電絕緣性、耐候性、耐臭氧和透氣性，而且無毒無味。一些特殊結(jié)構(gòu)的硅橡膠還有優(yōu)異的奶油、耐溶劑、耐輻射等特征。

（1）耐高低溫性能

   硅橡膠最顯著的特性是它們的高溫穩(wěn)定性，它可在180℃并有空氣存在的環(huán)境中長期使用。若選擇適當?shù)奶畛鋭┖透邷靥砑觿涫褂脺囟瓤筛哌_375%，并可耐瞬間數(shù)千度的高溫。據(jù)估計，普通硅橡膠在120℃下使用壽命可達20年，在150℃下可達5年。

   硅橡膠的熱老化主要是通過側(cè)鏈的氧化及主鏈氧烷鍵的斷裂進行的。所以一方面來說，硅橡膠的耐熱性取決于它的側(cè)鏈。而另一方面，主鏈的斷裂也可稱之為密封耐熱性，它同氧化老化有所不同，它和主鏈的柔軟性、端基的存在有關(guān)，而且水、酸、堿等的存在對鏈的斷裂有顯著的促進作用。

（2）電性能

   硅橡膠具有卓越的電性能。其突出的優(yōu)點是介電強度、功率因數(shù)和絕緣性能受溫度和頻率變化很小。在一個很寬的溫度范圍內(nèi)，介電強度基本保持不變；在很大的頻率范圍內(nèi)，介電常數(shù)和介電損耗正切值也幾乎不變。硅橡膠的耐電暈性和耐電弧性也非常好，它的耐電暈壽命約是聚四氟乙烯的一千倍；而耐電弧壽命約是氟橡膠的20倍。硅橡膠不易燃燒，就是萬一發(fā)生燃燒，生成的二氧化硅也是絕緣性的。因此，它被用作安全可靠的電線、電纜的蒙皮材料。

   硅橡膠的耐電弧性能比普通橡膠要好得多，一般認為其原因在于它的含碳量比一般的有機橡膠低，故由于電弧而析出的導(dǎo)電性的碳的量很少，取而代之的是絕緣性的二氧化硅。

（3）耐化學(xué)和耐候性能

一般來說，硅橡膠具有良好的耐化學(xué)物質(zhì)、耐熔性及油類的性能。溶劑對硅橡膠的作用主要是膨脹和軟化，而一旦溶劑揮發(fā)后硅橡膠的大多數(shù)原始性能又會得到恢復(fù)。硅橡膠有較好的耐乙醇、丙酮等極性溶劑和食用油類等的性能，它們一般只引起很小的膨脹，而機械性能基本不變。

硅橡膠對低濃度的酸、堿、鹽的作用的承受能力也較好，如在10%硫酸中常溫浸漬7d，其體積和重量變化都小于1%，而機械性能基本不變。硅橡膠具有優(yōu)良的耐氧、耐臭氧和耐紫外線照射等性能，因此，長期在室外使用不會發(fā)生龜裂現(xiàn)象。一般認為硅橡膠在室外使用可達20年以上。

（4）透氣性

   聚二甲基硅氧烷的螺旋結(jié)構(gòu)，自由空間大以及它對氣體的良好溶解性，使得硅橡膠具有極好的透氣性。在室溫下它對空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的透氣率比天然橡膠高30～50倍。根據(jù)硅橡膠的這些特性，它可制成水中呼吸的人工鍶，也可用它來濃縮或分離氣體，而且還可用于農(nóng)副產(chǎn)品的保鮮等。當然，由于高透氣性，它不能用作惰性氣體的導(dǎo)管。

（5）其他特征

   經(jīng)過充分硫化后的硅橡膠無臭無味無毒性，有很好的生物相容性。能用伽馬射線盒環(huán)氧乙烯消毒，埋入動物體內(nèi)極少引起組織不良反應(yīng)，所以它被大量用于食品及醫(yī)療衛(wèi)生等方面。此外硅橡膠還具有優(yōu)異的防火性能，其閃點在300℃以上，所以難以燃燒。特別是加成型硅橡膠，即使不加入鹵化物和氧化銻之類的阻燃劑，而只添加一般的金屬氧化物，便可配制成UL-94等級的阻燃級硅橡膠。所以，它不僅可用于電視機等家用電器中，而且也被用于原子能裝置和各種建筑物的防火材料。

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