硅橡胶的研究进展_王香爱
硅橡胶的研究进展
王香爱，张洪利
（渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南
714000）
摘
要：介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类（包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶
等）、改性方法（包括共混改性、填料改性等）及其在医疗领域（包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等）和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。
关键词：硅橡胶；分类；改性中图分类号：TQ433.438：TQ333.93
文献标志码：A
文章编号：1004－2849（2012）09－0044-05
收稿日期：2012-06-25；修回日期：2012-07-23。
基金项目：陕西省军民融合项目（11JMR04）；渭南师范学院自然科学项目（12YKF015）。
作者简介：王香爱（1967—），女，陕西渭南人，教授，主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail ：wnwxa@https://www.wendangku.net/doc/7b10412248.html,
0前言硅橡胶（Silicone rubber ）是一种直链状、高M r （相对分子质量）的聚硅氧烷，其M r 一般超过1.5×105，其分子主链由硅原子和氧原子交替组成（-Si-O-Si-），
Si-O 键的键能（422kJ/mol ）高于C-C 键（240kJ/mol ）[1]。
硅橡胶无毒无味，并具有良好的耐高低温性（300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性）、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性，因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。
硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化（HTV ）型硅橡胶和室温硫化（RTV ）型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构（可塑性降低、弹性增强）；除某些热塑性硅胶不需硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化（经硫化后的硅胶才具有使用价值，其力学性能大大提高）。为适应特殊用途需求，需使用特种性能的硅橡胶，如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。
随着高新技术的快速发展，人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求，如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2]，因此硅橡胶的改性（物理改性、化学改性等）势在必行。
1
硅橡胶的分类
1.1
HTV 型硅橡胶
HTV 型硅橡胶（又称高温硫化型硅橡胶）是产量
较大、应用广泛的一类硅橡胶，其M r 为（4.0~6.0）×105。
HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅
橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂，经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化，常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰（BPO ）。
HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰
性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。
1.1.1二甲基硅橡胶
二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶，是硅橡胶中最
老的品种，在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低，高温压缩永久变形大，不适用于制备厚制品（这是因为厚制品硫化较困难，内层易起泡）。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联，制得的产品力学性能良好[2]，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。
1.1.2甲基乙烯基硅橡胶
甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶），是由
中国胶粘剂
CHINA ADHESIVES
2012年9月第21卷第9期Vol．21No ．9，Sep.2012
专题与综述
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二甲基硅氧烷和少量乙烯基硅氧烷共聚而成的。此种橡胶因含有少量的乙烯基侧链，故比二甲基硅橡胶更易硫化，并且有更多种类的过氧化物可供其硫化，而且可大大减少过氧化物的用量。与二甲基硅橡胶相比，采用含少量乙烯基的硅橡胶可有效提高制品的抗压缩永久变形（低压缩变形可赋予密封件良好的高温支撑性，这是O 型圈和垫圈等所必备的性能之一）。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能良好、操作方便、可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑，是目前较常用的一种硅橡胶[6-7]。
1.2
RTV 型硅橡胶
RTV 型硅橡胶是一种端基含羟基或乙酰氧基的硅橡胶，其M r 较低，通常呈黏稠状流体，可室温硫
化。其硫化剂为正硅酸乙酯。该类橡胶中加入适量的补强剂、硫化剂和催化剂（或受空气中水分作用）后，即可室温硫化形成弹性体；完全硫化的制品具有良好的耐热性、耐寒性和介电性能，但其力学强度较低，可用于浇铸和涂敷胶料[8]。
1.2.1单组分RTV 型硅橡胶
单组分RTV 型硅橡胶是由端基含乙酰氧基的
硅橡胶、补强剂及其他助剂配制而成的；使用时不必添加催化剂，只需从密封包装中取出单组分RTV 型硅橡胶，即可得到弹性体（这是由于其可与空气中水分发生交联反应的缘故）。此种硅橡胶对金属、玻璃和塑料等都具有良好的粘接性能，其缺点是硫化过程中伴有醋酸生成[醋酸虽能从硫化胶中扩散逸出，但对接触物体（特别是金属）有腐蚀作用]。单组分RTV 型硅橡胶使用方便，特别适用于密封、嵌缝等材料的制备[9]。
1.2.2双组分RTV 型硅橡胶
双组分RTV 型硅橡胶是由含端羟基的硅橡胶、
补强剂和硫化剂等配制而成的，使用时再添加催化剂。常用的硫化剂为有机锡盐，硫化时在催化剂作用下使含端羟基的硅橡胶和硫化剂之间发生脱醇缩合反应，并形成交联结构。通过改变硫化剂和催化剂含量，可调节硫化速率（硫化过程中生成的醇类物质逐渐从硫化胶中扩散逸出）[10]。
2硅橡胶的改性
硅橡胶的改性方法主要是物理改性和化学改
性：前者是共混改性或填充改性[11]；后者通过化学接枝、共聚等方法达到改性的目的。共混改性有利于弥补单一组分的不足，填充改性能在某种程度上提
高聚合物的力学性能、降低原材料成本或赋予材料新的功能，共混改性和填充改性都具有方法简单、灵活的优点。
2.1共混改性
2.1.1
与聚氨酯橡胶（PUR ）的共混
PUR 强度高且弹性好，具有优越的耐磨性，但其分子结构中含有大量的-NCO 、羟基和脲基等强
极性基团，致使胶料表面能相对较大、摩擦因数偏高且耐热性欠佳，故PUR 制品的使用寿命较短。
PUR 与硅橡胶共混后，能明显提高耐热性；另外，由
于两者极性差异较大，共混体系相容性欠佳，若两者形成互穿网络结构，则能明显提高体系的相容性[12-14]。
倪金鹏等[15]研究了PUR/甲基乙烯基硅橡胶共混体系的力学性能、热稳定性及硫化特性。结果表明：随着PUR 质量分数的增加，共混胶的耐热性下降、正硫化时间延长、硫化速率减慢、焦烧期基本无变化且交联密度降低。扫描电镜（SEM ）观测结果显示，共混胶在形态上形成了海岛结构，随着PUR 质量分数的增加，PUR 有变为连续相的趋势，相界面结合良好，机械的挤压和剪切作用可强迫两相互容；随着PUR 质量分数的增加，共混胶的拉伸强度呈先降后升态势，断裂伸长率则呈先快速上升后缓慢下降态势；当w （PUR ）=80%时，共混胶的综合力学性能相对较佳。
2.1.2与氟橡胶（FPM ）的共混
FPM 具有良好的耐油性、耐溶剂性、耐化学药
品性、耐强氧化剂性、耐高温性和阻燃性等诸多优点，但其弹性、耐低温性和加工性能欠佳，将硅橡胶与FPM 共混后可改善体系的耐寒性和加工性能。
FPM 和硅橡胶的极性相差很大，在热力学上是不相
容体系，提高两者相容性是目前的技术难点[16]。
Ghosh 等[17]研究了不同共混比例硅橡胶/FPM
共混胶的力学性能、相容性和热稳定性，证明硅橡胶/FPM 共混胶属于工艺相容体系；SEM 和原子力显微镜（AFM ）观测结果显示，共混胶呈微观非均相结构。将平均粒径为33μm 的硅橡胶硫化粉末（SVP ）和平均粒径为1.0μm 的氟橡胶硫化粉末（FVP ），分别替代上述共混弹性体中对应的硅橡胶和FPM ，则弹性体的力学性能更好、挤出膨胀比更小且表面更光滑。
橡胶共混物的共硫化对其性能影响较大。硅橡胶多以过氧化物为硫化剂，而且如今已开发出许多
王香爱等硅橡胶的研究进展
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中国胶粘剂第21卷第9期
以过氧化物为硫化剂的FPM，这样就可用过氧化物作为两者的共硫化剂。当V（FPM）∶V（硅橡胶）=80∶20时，体系的脆性温度比FPM降低10℃左右、低温性能明显改善且成本降低。
硅橡胶的共混改性是改善单一材料性能不足的有效方法，而且已取得较大进展，但在如何使共混胶的各相达到同步交联或共交联、合理分配助剂以及选择合适的相容剂等方面还存在许多问题，要实现更多性能上的突破还有待于进一步研究。
2.2填料改性
2.2.1纳米填料改性
纳米粒子具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因而表现出许多特殊性质[18]。在催化、光吸收、磁介质及新材料等领域具有良好的发展前景，在对高分子材料改性方面也具有很大的发展空间。
纳米TiO2可提高硅橡胶的抗辐照性能[19]。这是由于纳米TiO2具有纳米离子特性，可有效增加硅橡胶的物理或化学交联点，从而能有效提高硅橡胶的交联密度；当体系受到外力作用时，由于应力场的相互作用，基体内产生的微变形区可吸收部分能量，故体系的抗辐照能力较好。韩颖等[20]将经表面处理过的纳米TiO2加入到A-2l86硅橡胶中，随着纳米TiO2含量的不断增加，体系的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈先升后降态势；当w（纳米TiO2）=2.0%（相对于胶料总质量而言）时，纳米TiO2分散良好（无团聚现象），此时A-2l86硅橡胶的综合力学性能相对最好。
随着纳米科技的快速发展，越来越多的新型纳米材料将对硅橡胶工业产生巨大影响。利用纳米材料对硅橡胶进行改性，使其多项性能获得了突破性进展。因此，开发具有新功能的纳米材料，对改造传统硅橡胶产品、提高其发展空间和市场竞争力，具有十分重要的意义。
2.2.2白炭黑填充改性
气相白炭黑为纯度非常高的无定形二氧化硅，粒径为4~10nm（大多数为10~30nm），密度极小，其在极薄层状时呈淡蓝色透明粒子，主要用于补强HTV型硅橡胶。
某些研究者[21]研究了白炭黑填充剂对硅橡胶CKTB-6（乌克兰生产）性能的影响。研究结果表明：随胶料中气相白炭黑含量的不断增加，硫化胶的强度和硬度提高、弹性降低；引入气相白炭黑的同时加入一定量的钛白粉，可有效提高硫化胶的强度和弹性。
目前气相白炭黑作为硅橡胶主要补强剂，能赋予硅橡胶良好的力学性能；然而，气相白炭黑表面含有的大量羟基，能与硅橡胶分子的端基进行缩合反应，并且易产生结构化效应，致使胶料硬化、加工困难且价格昂贵。
2.2.3矿物微粉填料改性
许多矿物填料表面富含Lewis、Bronsted酸点等活性点，利用矿物微粉的这些特性，可通过一系列物理或化学方法，使其具备与硅橡胶相结合的能力，从而能有效增强硅橡胶的模量，提高制品的力学性能。用矿物微粉代替气相白炭黑作为硅橡胶的增强剂，既可降低制品的成本，又可提高矿物微粉的附加值。
吴季怀等[22]系统研究了8种矿物及其超细粉体、改性粉体与硅橡胶基体的相互作用。结果表明：滑石粉、石英粉和硅灰石粉对硅橡胶基体具有良好的增强作用。
矿物微粉填料改性不仅能降低橡胶工业制品的加工成本，而且能改善橡胶制品的性能，但目前这方面的报道不多。为更好发挥矿物材料的作用，提高矿产资源的综合利用价值，有必要加大该方面的研究力度。
2.2.4导电改性
以硅橡胶为基材，加入导电填料制备的复合型导电材料，具有良好的耐高低温性、耐老化性、成型加工性和导电性，因而已广泛用于抗静电材料、电磁屏蔽材料等方面，其应用领域已遍布航空航天、电子电气、计算机、建筑、医疗和食品等与人们生活息息相关的产业。
耿玉慧等[23]研制出一种电线电缆附件材料用导电硅橡胶。首先将乙炔炭黑、羟基硅油和水按质量比100∶（4.5~5.5）∶（0.2~0.5）混合均匀，再用造粒机制成颗粒。经此种方法处理过的乙炔炭黑，能有效增加硅橡胶的导电性能；当m（改性乙炔炭黑）∶m（硅橡胶）=（15~22）∶100时，制成的导电硅橡胶满足电性能要求。
导电硅橡胶目前开发应用的重点主要集中在抗静电材料和电磁屏蔽产品，其发展趋势主要在于提高导电性、降低填料的填充量、改善成型加工性能和力学性能等。因此，开发导电新品种、开发具有多功能的导电硅橡胶[24]，也是该研究领域的重要课题之一。
46
--（1320）
3
硅橡胶的应用
3.1
医疗领域3.1.1
医疗器械
近20年来，硅橡胶以其优异的性能（如良好的
生物相容性、稳定性和舒适性等），成为医用材料的发展趋势之一。根据接触时间的不同，医用硅橡胶可分为长期植入型和短期接触型两种[25]。其中植入人体超过29d 的器械称为长期植入型，反之称为短期接触型。在已有的医用硅橡胶应用中，长期植入型医疗产品包括人工乳房、人工关节和面部植入体等，短期接触型的医疗器械包括人体导液管、输液管、喉管、有机硅胶粘剂和润滑剂等。目前，这些植入品中争议较大的是人工乳房，原因在于填充物硅凝胶的渗漏或长期植入后的异物反应所引起的病例较多。
3.1.2药物缓释体系和体外用品
延长药物疗效、提高药物的专一性和安全性，
这是药学研究中的重要课题。利用硅橡胶控制药物释放的方式主要有包封型和微粒分散型两种。目前，利用硅橡胶生物材料为基质的可控缓释剂已应用于避孕药和抗癌药中，并取得了良好的效果。释放体系也可用于其他许多药物在动物体内的控制和释放。
硅橡胶薄膜具有良好的透O 2和透CO 2特性，并且其透湿性与人体皮肤水分的蒸发量相近，同时其具有对人体无毒、无害、无过敏、不易引起异物反应或排斥反应等优点；此外，硅橡胶薄膜在用尼龙、聚酯纤维等增强后，可用作人造皮膜[26]。
近年来尽管中国医用橡胶及其制品已经取得长足发展，但与发达国家和国内医学发展的要求相比仍存在较大差距，主要体现在基础研究落后、原材料种类不全（需要大量进口）、产品质量稳定性和可靠性欠佳、产品技术含量和附加值较低等。
3.2汽车工业
硅橡胶具有良好的耐屈挠性、耐高温性和耐老
化性，20世纪50年代起其在许多重要的橡胶密封制品中已得到应用，汽车工业的快速发展使硅橡胶的用量明显增加。汽车发动机用硅橡胶密封制品的使用寿命可满足10a 以上和150000km 的苛刻要求。近年来，无需二次硫化的硅橡胶的耐热温度提高了50℃，并且其粘接性能和力学强度得到改善。
硅橡胶应用于密封制品的领域相当广泛。主要
密封制品有汽车发动机曲轴后密封圈、燃油泵密封件、空调压缩机密封件、电位器绝缘衬套和灌封材料等。
4市场前景
2006年世界发达地区各类硅橡胶的市场总量
约为328kt （按聚硅氧烷计），其中美国市场约为
15.6万t 、欧洲市场约为13.8万t 、日本市场约为3.4万t [27]。表1、表2分别列出了世界发达地区硅橡
胶的消费、近几年硅橡胶的消费量。
2006年我国硅橡胶总消费量为340kt ，其中HTV 型硅橡胶的消费量为130kt （占全国硅橡胶总消
费量的38%）；RTV 型硅橡胶的消费量为210kt （占全国硅橡胶总消费量的62%）。据统计，2009年中国硅橡胶产量增长了约15%，主要增长领域包括太阳能光伏发电、建筑和交通运输行业等。2011年我国硅橡胶的需求量达到了560kt 左右。
5结语
随着国家经济的持续快速发展，未来硅橡胶材料的需求量将会大幅度增加。据有关资料预测，到
2015年中国仅用于治疗和美容的人体生物材料植入物市场价值将达到8~10亿美元；同时随着人们
对硅橡胶研究、改性的不断深入，各种各样的改性硅橡胶也势必将向新型化、高性能化、多样化和多功能化方向发展。
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表1
主要发达国家和地区的硅橡胶消费
Tab.1Consumption of silicone rubber from main developed countries and regions %
应用领域美国
欧洲
日本
运输25.01214建筑44.04038电子电气13.5617其他17.5
42
31
表2
主要发达国家和地区硅橡胶的消费量
Tab.2
Consumption of silicone rubber from main developed countries and regions 万t
年份
美国
欧洲
日本
200515.213.6 3.31200615.613.8 3.39201018.015.7 4.00
王香爱等硅橡胶的研究进展
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（外审专家：史有强）
Research progress of silicone rubber
Wang Xiangai ，Zhang Hongli
（College of Chemistry and Life Science ，Weinan Teachers College ，Weinan 714000，China ）
Abstract ：The silicone rubber characteristics were introduced.Its classification （including high-temperature vulcanization silicone rubber ，room temperature vulcanization silicone rubber ），modified methods （including blend modified ，fillers modified and other modified methods ），applications in medical field （including medical instruments ，sustained drug-release system ，and external products for body ）and applications in automotive field were summarized.Finally ，The development prospects of silicone rubber were expected.
Keywords ：silicone rubber ；classification ；modified
愿君莫伸折枝手鲜花亦自有泪滴
48--（1322）
硅橡胶性能及其研究进展
硅橡胶性能及其研究进展 【摘要】近年来，我国的工业水平不断提高。硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料，对它的性能研究具有十分重要的意义，同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。 【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展 一、前言 硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，对它性能的研究有助于提高产品的质量水平，找准应用领域，为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。 二、硅橡胶基本情况 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、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℃左右温度下，以铜作催化剂，硅与甲基氯化物相互作用→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，链终止导致过程的完成。 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
硅橡胶 氟橡胶
硅橡胶、氟橡胶 合成橡胶一般可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两类。通用合成橡胶性能与天然橡胶相似，用于制造一般的橡胶制品，特种合成橡胶具有耐高温、耐低温、耐酸碱等优点，多用于特殊 环境和高科技领域，如航空、航天、军事等方面，而其中的佼佼者是氟橡胶和硅橡胶。它们开发 应用之初都是为军工配套，后因性能优异而推广至民用领域，并迅速深入到国民经济各部门和人 们生产生活的各个环节，使生产过程和人的生活环境得到极大改善，呈现出广阔的发展前景。 一、氟橡胶 氟橡胶是特种合成弹性体，其主链或侧链上的碳原子上接有电负性极强的氟原子，由于C- F键能大(485KJ/mol)，且氟原子共价半径为，相当于C-C键长的一半，因此氟原子可以把C-C主 链很好地屏蔽起来，保证了C-C链的稳定性，使其具有其它橡胶不可比拟的优异性能，如耐油、 耐油、耐化学药品性能，良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等，在所有合成橡 胶中其综合性能最佳，俗称“橡胶王”。主要用于制作耐高温、耐油、耐介质的橡胶制品，如各种 密封件、隔膜、胶管、胶布等，也可用作电线外皮，防腐衬里等。在航空、汽车、石油、化工等 领域得到了广泛的应用。在军事工业上，氟橡胶主要用于航天、航空及运载火箭、卫星、战斗机、新型坦克的密封件、油管和电气线路护套等方面，是国防尖端工业中无法替代的关键材料。 氟橡胶的主要性能及应用从主链结构上看，氟橡胶可以分为三种基本类型：即氟碳橡胶、 氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。其中以氟碳橡胶为主，而其中又以偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚(1#胶)、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚(2#胶)、偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚(3#胶)为主。 （1）1#氟橡胶具有良好的物理机械性能及化学稳定性，能在200℃之下长期使用，250℃之下短期使用；脆点为-20℃~ -40℃；优良的耐介质性能，对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的 稳定性优良，尤其耐酸性优异；有极好的耐气候、耐臭氧性能，在大气中暴露数年后，物理机械 性能变化甚微，对微生物的作用亦较稳定。1#氟橡胶目前国内仅晨光院生产。主要用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、簿膜、油箱和浸渍制品等也可用 作导线的外护套及设备防腐衬里等，广泛应用于航空工业、石油工业、汽车工业、化学工业等领域。
硅橡胶阻尼材料
硅橡胶阻尼材料 专业：11高分子 姓名：刘谢非 学号：C31114047
一．硅橡胶特点 硅橡胶是以—Si—O—Si—为主链，通过硅原子与有机基团组成侧链的高分子弹性体。侧基为有机基团。因其键角大、取向自由度大，柔顺性好，所以具有卓越的耐低温性能；因其键能大（422.5kJ／mol），所以耐高温性能好［1］。其玻璃化转变温度较低（-70~-140℃），室温附近其性能变化小，而硅氧键的结构使其在较宽的温度范围（-50~200℃）内力学性能较稳定 二．硅橡胶阻尼材料 1.阻尼材料 将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。材料的阻尼性能可根据它耗散振动能的能力来衡量，评价阻尼大小的标准是阻尼系数。导弹、运载火箭和飞机在飞行时，由于发动机工作和气动噪声等原因，会引起严重的宽频带随机振动和噪声环境，还会激发结构和电子控制仪器系统众多的共振峰，使结构出现疲劳失效和动态失稳，使电子控制仪器精度降低以至发生故障。统计数字表明，火箭的地面和飞行试验故障约有三分之一与振动有关，而结构材料的阻尼性能不佳是造成这类故障的一个重要原因。为了提高结构的阻尼性能，可将结构材料和阻尼材料组合成复合材料，即由结构材料承受应力，阻尼材料产生阻尼作用，以达到控制振动和降低噪声的目的 2.高分子材料的阻尼原理 高聚物在交变应力的作用下，由于其特有的粘弹性，形变的变化落后于应力的变化，发生滞后现象，有一部分功以热或其他形式消耗掉。这样就形成阻尼。在玻璃化温度以下，高聚物在外力作用下的形变主要是由键长、键角的改变引起的小形变，即弹性形变，速度很快几乎完全跟得上应力的变化，因此阻尼小；在高弹态时，由于链段运动比较自由，内耗也小。在玻璃化转变区域向高弹态过渡时，当应力以适中的频率作用于高聚物，由于链段开始运动，而体系的粘度还很大，链段受到的摩擦阻力比较大，形变落后与应力变化，阻尼较大。通用型阻尼材料要求至少有60~80℃这样宽广的玻璃化转变温度，为了加宽玻璃化转变温度范围，可以在高聚物的侧链上引入大体积的苯基，或用阻尼系数高的聚合物作为基材，和另一种玻璃化温度与之相差几十度的聚合物共混、共聚，来达到扩大阻尼温度区域及满足其他需求的目的。
硅橡胶的研究进展 综述
硅橡胶的应用及发展前景 摘要：由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性，所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字：硅橡胶；应用；加成；缩合；氧化；分类 硅橡胶为一特种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶)，经过混炼、硫化，可以相互交联成为橡胶弹性 体，其基本结构链，表示通式： 硅橡胶的性能特点如下： （1）物理机械性能：硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低，但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶，一般硅橡胶除弹性较好以外，拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 （2）耐高低温性能：硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用，若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时，300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性，低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃，其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性，硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 （3）优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能：硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 （4）优良的电绝缘性能：硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 （5）特殊的表面性能：硅橡胶是疏水的，对许多材料不粘可起隔离作用。 （6）优异的生理惰性：硅橡胶无水、无毒，对人体无不良影响，具有良好的生物医学性能。 （7）良好的透气性：硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍，而且对不同气体的
橡胶阻尼材料研究进展
橡胶阻尼材料研究进展 摘要：在本文中，对近些年来的对橡胶阻尼材料的研究进了简单的介绍。经过大量经验得知，对于橡胶阻尼材料进行设计的主要原则是：尽量使有效阻尼温度的范围增大，增大其损耗模量以及滞后损失，减小其储存模量。为了对橡胶阻尼材料的减震性能进行提高，目前采用最广泛的方法是：材料结构改进、橡胶接枝和嵌段共聚以及橡胶与橡胶、纤维、塑料共混。 关键词：橡胶阻尼材料研究进展 前言： 机械在运转时会产生污染环境的震动以及噪声，同时这些危害的产生对于机械加工的密度以及精度也都会有影响，从而造成机械的使用寿命会缩短，机械结构会因疲劳而发生损坏。为了使这个问题得到解决，国内外的研究人员一直致力于增大机械系统或结构的能量损耗的研究。新的技术以及新的材料在阻尼减震的研究中不断被引用，由于高分子阻尼减震材料具有优异的性能而不断的在阻尼减震中得到应用。对于此种材料的应用，既可以有效的减低机械震动以及噪音，并且使机械产品的质量得到了保证。在汽车工业中，对于减震橡胶材料的使用，使得汽车的舒适性、安全性以及其稳定性都得到了大幅的提高。在本文中对橡胶阻尼材料以丙烯酸酯橡胶、聚氨酯为例的研究进展进行了简单的介绍。 一、橡胶材料的阻尼机理简介 橡胶材料之所以能够产生阻尼作用，这是由于其滞后现象。当橡胶出现拉伸-回缩这一循环变化时，会产生链段间的内摩擦阻力，为了要克服这种阻力就会产生内耗。 当橡胶处于玻璃态时其分子链段的运动能力几乎为零，模量很高，不能完成机械能转变成热能的耗散，能量的贮存形式是位能；分子链段的运动能力较高时，橡胶是处于高弹态，但是这个阶段对于机械能的吸收的能力是有限的，所以我们需要对一种转变区域进行确定，即在这个区域里，橡胶材料的模量较低，损耗因子较高，这样只要振动频率在要求范围内，分子基团间就能进行相互耦合，从而耗散振动能量。 此外，大量的专家学者定量研究了橡胶材料的阻尼机理。其中包括：阻尼性能与分子结构的定量关系研究、互穿聚合物网络的协同效应等等。有学者指出，在聚合物中，分子基团对于阻尼特性的增强的原因不仅仅在于其分子结构，还包括此分子的位置，基团贡献分子理论便诞生了。 二、橡胶阻尼材料 1、丙烯酸酯橡胶
硅橡胶的研究进展_王香爱
硅橡胶的研究进展 王香爱，张洪利 （渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南 714000） 摘 要：介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类（包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等）、改性方法（包括共混改性、填料改性等）及其在医疗领域（包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等）和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词：硅橡胶；分类；改性中图分类号：TQ433.438：TQ333.93 文献标志码：A 文章编号：1004－2849（2012）09－0044-05 收稿日期：2012-06-25；修回日期：2012-07-23。 基金项目：陕西省军民融合项目（11JMR04）；渭南师范学院自然科学项目（12YKF015）。 作者简介：王香爱（1967—），女，陕西渭南人，教授，主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail ：wnwxa@https://www.wendangku.net/doc/7b10412248.html, 0前言硅橡胶（Silicone rubber ）是一种直链状、高M r （相对分子质量）的聚硅氧烷，其M r 一般超过1.5×105，其分子主链由硅原子和氧原子交替组成（-Si-O-Si-）， Si-O 键的键能（422kJ/mol ）高于C-C 键（240kJ/mol ）[1]。 硅橡胶无毒无味，并具有良好的耐高低温性（300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性）、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性，因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化（HTV ）型硅橡胶和室温硫化（RTV ）型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构（可塑性降低、弹性增强）；除某些热塑性硅胶不需硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化（经硫化后的硅胶才具有使用价值，其力学性能大大提高）。为适应特殊用途需求，需使用特种性能的硅橡胶，如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展，人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求，如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2]，因此硅橡胶的改性（物理改性、化学改性等）势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶（又称高温硫化型硅橡胶）是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶，其M r 为（4.0~6.0）×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂，经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化，常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰（BPO ）。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶，是硅橡胶中最 老的品种，在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低，高温压缩永久变形大，不适用于制备厚制品（这是因为厚制品硫化较困难，内层易起泡）。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联，制得的产品力学性能良好[2]，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶），是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol．21No ．9，Sep.2012 专题与综述 44--（1318）
氟硅单体合成的研究进展
氟硅单体合成的研究进展 朱淮军1,李凤仪13,廖洪流2 (11南昌大学化学系,南昌330047;21华南理工大学化工系,广州510641) 摘要:综述了氟硅单体合成的研究进展,重点介绍了氟硅单体的特性、原料、合成方法,并对其发展前景进行了展望。 关键词:氟烃基硅烷,硅氢加成,催化剂,三氟丙烯,全氟丙烯,聚全氟乙丙烯,氟硅橡胶中图分类号:O 627141 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2005)02-0030-03 收稿日期:2004-11-17。 作者简介:朱淮军(1979— ),男,硕士生,主要从事氟硅单体合成的研究和开发。 3联系人,fy -Li @https://www.wendangku.net/doc/7b10412248.html, 。 氟硅材料的诞生,可以说是高分子材料发展史上的一个里程碑,它进一步开拓了有机硅材料的应用范围。近几十年来,氟硅材料被广泛应用于军事、航空航天等领域,并正在积极开发用于民用的产品。 以30303-三氟丙基甲基硅氧烷为结构单元的氟硅橡胶兼具氟橡胶和硅橡胶的特点,具有良好的耐油、耐溶剂性能和优异的耐高低温性能,在汽车、航空、机械、石油化工及军事等工业领域中有重要的应用。 制备含氟烃基的硅油或硅橡胶的关键是合成氟烃基烷基硅烷单体,早期的氟烃基硅烷主要是三氟丙基(-CH 2CH 2CF 3)硅烷。近年来,随着织物防水、防油、防污整理的高档化及消泡剂、脱模剂的高性能化,使含氟烃基聚硅氧烷方面的研究发展迅速,而且开发的重点是引入长链氟烃基及含氧原子的氟烃基硅烷产品[1]。 1 氟硅单体的特性 由于氟原子的电负性(3198)是所有元素中最大的,而其范德华原子半径(01135nm )又是除氢以外最小的,且原子极化率(01557)最低;因此,氟原子与其它元素形成的单键键能都较大,键长都较短。同时,由于空间屏蔽效应,氟类化合物的碳链受到周围氟原子的保护,其它原子不易侵入;因而,碳碳键结合更牢固。然而,由于氟原子的电负性高,当它的取代位置在硅原子的α-位或β-位时,将削弱硅碳键,使其容易受到亲核试剂的进攻而断裂,从而得到不 必要的副产物,影响含氟硅烷的进一步利用;而且随着硅原子上氟烃基的增加,特别是多氟烃基的增加,硅碳键更易受到亲核试剂的进攻。 长链多氟烷基的憎水、憎油性能优于短链氟烷基;而含氧长链多氟烷基(氟醚基)属于柔性基团,其憎水、憎油及抗污性能优于多氟烷基。因此,常用作织物的整理剂及高效消泡剂、脱模剂等。 氟芳基硅烷与氟烷基硅烷一样,在强电负性氟原子的影响下,Si C 6H 4F 键易受亲核试剂的进攻而断裂;Si C 6F 5键即使在很弱的亲核试剂(如沸腾的乙醇)作用下即可断裂。但是CF 3C 6H 4 Si 中的Si C 键对亲核试剂的进 攻却比较稳定,在室温下能长时间(24h )经受NaOH/乙醇溶液的作用。当氟芳基硅烷中的F 与Si 为对位时,其在溶液中的断裂速度比其它取代位置的硅烷慢得多。 2 合成氟硅单体的原料 合成氟硅单体的原料主要为氟代烯烃。氟代烯烃的种类很多,可分为全氟取代、部分氟代,烷基、苯基,长链烃基及短链烃基氟代烯烃等。常用的氟代烯烃有30303-三氟丙烯、全氟丙烯、聚全氟乙丙烯。早期主要采用30303-三氟丙烯为原料合成氟硅单体。 综述?专论 有机硅材料,2005,19(2):30～32 SIL ICON E MA TERIAL
硅橡胶原材料基本知识
关于硅橡胶的基本知识 我们都知道，硅橡胶产品是由混炼硅橡胶通过高温硫化而成的。那么混炼硅橡胶又是怎么炼成的呢？硅胶原材料究竟有哪些基本知识是需要我们作为业务员必须去了解的呢？今天就让我来带大家走进硅橡胶的世界，相信会让你受益匪浅哦！以下是我收集的一些相关资料，供大家参考！ 首先我来简单的讲一下混炼硅橡胶的形成： 第一是把生胶和白炭黑，硅油按照混炼胶的要求来配制，混炼 第二是煮熟，把上述步骤混炼好的在真空捏合机里煮熟 第三是用开炼机把煮好后的胶磨平成一卷卷 第四是在成卷的胶冷却后（一般是3-4小时的时间），在滤胶机里把胶过滤干净。 很简单吧？但是我们要具体了解原材料的相关成分以及特点，这就需要我们花点心思去请教大师或者搜集资料才能更加深刻的认识到这些东西了。 那么，接下来就带你深入了解它们吧！为了开门见山，我就直接分点陈述了！ 1. .什么是硅橡胶，硅橡胶是如何分类的？ 硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，里面含有聚硅氧烷，硅油，白炭黑（二氧化硅），偶联剂及填料等等，主要成分是二氧化硅，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 硅橡胶的分类： 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。按所用单体的不同，则可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等。 （1）二甲基硅橡胶（简称甲基硅橡胶）： 制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶，必须要有高纯度的原料，为保证原料的纯度，工业上通常是先将经过精镏提纯，含量为99.5％以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中，在酸催化下进行水解缩合，并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷，然后再使四环体在催化剂作用下，形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示： 二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。硫化胶可在—60~+250℃范围内使用，二甲基硅橡胶的硫化活性低，高温压缩永久变形大，不宜于制厚制品，厚制品硫化比较困难，内层亦易起泡。由于含少量乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型的硅橡胶，它们除含有二甲基硅氧烷结构单元外，还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元，但其制备方法与二甲基硅橡胶的制法没有本质的区别，其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下，使所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合，然后按其所需比例加
航空硅橡胶材料研究及应用进展
航空硅橡胶材料研究及应用进展 毋庸置疑，硅橡胶材料具有自身特有的属性，在航空领域上被广泛运用。与此同时航空硅橡胶材料的研究和应用关乎着日后航空硅橡胶的发展方向，文章将浅谈航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温性能等方面应用现状，并在此基础上进一步探究航空硅橡胶材料当下的研究与发展新展望，望对日后航空硅橡胶材料的探究工作有所增益。 标签：航空领域；硅橡胶材料；既有研究；突出要义；探究路径 不置可否，航空装备的发展需要先进材料技术的保驾护航，航空材料的关键性不容小觑。尤其是硅橡胶材料作为相对重要的航空橡胶材料，其属于典型性的半无机半有机机构，一方面具有有机高分子柔顺的特性，另一方面还具备无机高分子耐热属性，在国防尖端领域得到广泛研究和应用，因此，对航空硅橡胶材料的探究势在必行。 1 航空硅橡胶材料在阻尼减振、导电以及高低温密封等方面应用现状 1.1 阻尼性能情况浅析 在诸多飞行器速度提升以及大功率发动机的应用，所显露出的航空振动与噪声问题逐渐严重。毫无疑问，航空设备是否达到先进性要求的标准之一就是减振和降噪技术水平。而当前硅橡胶因为能够在高低温环境中保持相对稳定的力学性能以及變化率小的模量，自然而然成为航空硅橡胶发挥阻尼性能的首选。鉴于硅橡胶损耗因子仅为0.06-0.1，能发挥的阻尼性能不尽如人意，减振效果并不突出，但是由于硅橡胶的组成体系中有着众多活性基因，相关研究进程中发现可以通过改性来提升硅橡胶的阻尼性能。利用生胶结构改性、互穿网络结构改性以及聚合物共混改性、添加阻尼试剂等方法来有效提升航空硅橡胶材料的阻尼性能的发挥效果。 1.2 明晰导电性能现状 近些年来航空飞行器的更新换代以及相关电子技术的飞速发展背景下，电磁干扰现象日益严峻，倘若不对电磁信号加以屏蔽，必将对航空飞行器正常运转产生影响，严重的还会泄露通讯秘密。由是，航空飞行器有关电子装置需要利用导电橡胶进行有效隔离，继而催生航空领域中高导电橡胶的运用。当下，硅橡胶中添加了导电填料，进而可以支撑高导电的硅胶材料，强化硅橡胶的导电性能主要是三大类导电填料发挥着作用，毋庸置疑导电硅橡胶的导电性能以及采用的导电填料的结构特点至为重要。 1.3 高低温性能的发展现状 由于随着当代航空科学技术日新月异的进步，航空硅橡胶材料的高温属性难
耐低温橡胶的研究进展资料
北京化工大学 课程名称:____文献查阅_____姓名:_____赵栋______学 号:____2013022012____班级:____高材 1304_____ 耐低温橡胶的种类及研究进展 摘要 :综述了耐低温橡胶材料的研究进展,重点介绍氟橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶的耐低温性能, 并总结提 高橡胶耐低温性能的主要途径。 关键字:耐低温橡胶;硅橡胶;氟橡胶; 1. 引言 橡胶材料通常具有低密度、优良的机械性能和耐高低温特性、高的憎水性能, 橡胶制品越来越广泛地应用于汽车、航空航天、石油开采等领域。随着这些领域 的深入发展,对橡胶的需求量不断增加。同时对橡胶的性能要求也越来越苛刻, 在 高寒地区及航空航天领域的应用对橡胶材料低温性能提出更高要求。为保证橡胶制品长期稳定使用, 橡胶材料必须具有优异的力学性能,热老化性能及在低温下的柔韧性。 [1] 2. 橡胶的性质 在极端低温环境中, 橡胶分子热运动减弱, 分子链及分子链段因冻结而失去弹性, 橡胶制品用作密封元器件时, 低温会导致橡胶硬度增加,失去应有的弹性, 密封性能减弱, 进而影响机械的整体性能。研究表明, 橡胶制品的耐寒性主要取决于高聚物的两个基本因素:玻璃化转变温度和结晶性。玻璃化温度 (T g 是指橡胶的分子链段由运动到冻结的转变温度。分子链段运动是通过主链单键内旋转实现的,所以橡胶分子链的柔顺性决定橡胶的耐寒性。增加橡胶分子的柔顺性是解决橡胶耐低温性 能的关键。减弱分子链柔性或增加分子间作用力的因素,例如引入极性侧基、庞大侧基、交联、结晶都会使 Tg 升高;反之,增加分子链柔性的因素,如加入软化剂或引
Stockwell发布军用级氟硅橡胶
第33卷?254? oor thermaC conductivity of single-layer graphene'J]. Nano Let i，2008，8 (3 ):902-907. '6]BOLOTIAK I，SIKES KJ，JIANG Z，et aC.Ultrahigh electron mobility in suspended graphene'J].Solid Statr Commun，2008，146(9-10):351—355. '7]CHEN D，FENG H B，LI J H.Graphene oxide：preparation，functionalization，and electrochemicat ap-plications[J].ChemRev，2012，112:6027-6053. :8]幸松民，王一璐.有机硅合成工艺及产品应用:M]. 北京：化学工业岀版社，2000:550-565. [9]赵云峰.有机硅材料在航天工业的应用:J].有机 硅材料，2013，27(6):451-456. :10]吴敏娟，周玲娟，江国栋，等?导热电子灌封硅橡胶的研究进展:J].有机硅材料，2006,20(2):81-85. [11]张雅春，赵志强，周长城，等.硅橡胶在高压电 缆附件中的应用:J].有机硅材料，2013，27(5): 365-367. :12(陶小乐，郑苏秦，高建军，等.硅橡胶在太阳能光伏组件领域的应用:J].有机硅材料，2014，28 (1):44-48. :13(张承??硅橡胶在生物医学领域的应用:J].有机硅材料，2002，16(6):14-17. :14(马丹丹，赵东林，张东东，等.石墨烯增强室温硫化硅橡胶复合材料的制备及力学性能[J].高分 子材料科学与工程，2013，29(10):138-141. :15(马文石，邓帮君.纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征:J]?复合材料学报， 2011，28(4):40-45. :16(刘刚，孙全吉，任河，等.石墨烯复合室温硫化硅橡胶的研究[J].粘接，2017，38(1):19-22. Preparation of Silane Modified Graphene Nanoplatelets Reinforced Silicone Rubber Composites REN He，WANG Lei，SUN Quan-Ji，LIL Mei，FAN Zhao-Dong (AECC Beijing Institute of Aeronauticai Materials，Beijing100089) Abstract:The silane modified graphene nanoplatelets(f-GNP_Si)wera prepared vic the reaction betreen aminopropyl-trimethoxysilane(APTMS)and ccrboxylated graphene nanoplatelates(fGNP)synthesized by the solvent-J ree reaction of1，3-dipolaa cyclo addition(DCA).GNP ot f-GNP-Si reinforced RTVSR was subse-quently prepared by solvent—ssisted mechanicot blending with RTVSR as matriy.The chemicat and physicot properties of GNPs，as well as theia distributions across the cross-section of Si-GNP_SR were characterized by SEM，XPS and Raman spectroscopy，etc.Results show that the compatibilito and dispersibilitr of the modified graphene and silicone rubbea composites are sicnificontty improved，and the mechanicot properties of Si_GNP_SR are sicnificontty inipToved.The silicone rubbea increases its Young's modulus of0.2MPa(8%)，tensile strength of1.0MPa(24%)，and elongation at break of35%，with2.0parts of f_GNP_Si for commer-tiaause. Keywords:graphene，corboxylated，silane modiied，silicone rubber 研发动态 StockwelC发布军用级氟硅橡胶 费城-斯托克韦尔(Stockwell)公司新推出高性能氟硅橡胶SSP4773及氟硅橡胶触觉小册子。SSP4773氟硅橡胶经历了一系列高性能过氧化物催化和热硫化测试，符合MIL-DTL-25988的军事标准要求，能在最严苛的环境下使用，确保关键部件在不损害性能的前提下能更好地满足性能预期%SSP4773有4种硬度规格：邵尔A硬度40、50、60和70度%StockwelC表示,此种氟硅橡胶交货时间短，订货量小。新手册中包括7种不同氟硅材料的触觉按钮，旨在帮助工程师在工业、航空航天、航空和分析仪器应用中确定使用不同的氟硅橡胶， 以实现静态密封和缓冲％
绝缘硅橡胶的研究进展分
绝缘硅橡胶的研究进展 （高分子08-1 0802030115 李园园） 摘要：介绍了硅橡胶绝缘性及其相关方向的研究进展，综述了提高硅橡胶绝缘性能的主要途径和方法，指出了提高硅橡胶相关性能的发展方向级应用前景。 关键词：硅橡胶绝缘性耐热性 硅橡胶的分子主链为硅氧链，硅原子上连接有一个或两个有机基团，其分 子结构通式为 [1] 从分子结构可以看出硅橡胶绝缘具有很高的耐热性、优异的耐寒性、优良的电绝缘性能、良好的耐老化性能、优异的耐油性能，并且无毒无臭，是优良的环保材料。它非常适合用作电气电工行业的有机绝缘材料，近年来已在电气绝缘系统中得到越来越广泛的应用。 国内外大多数复合绝缘子生产厂家均采用填充有较多氢氧化铝(Al2O3 . 3H2O)的甲基乙烯基硅橡胶(即高温硫化硅橡胶)作为户外绝缘材料，还有如用作复合避雷器、断路器、变压器、高压开关和穿墙套管等的外套绝缘材料等。据不完全统计，至2001年我国在高压线路上运行的硅橡胶复合绝缘子已达190万支，而且用量每年以25 %以上的速度在增长。大大地促进了电力工业的发展，提高了用电安全性，具有社会和经济的双重效益[2]。 1硅橡胶的分类 按各种侧基官能团与硅原子相连方式分类，硅橡胶包括：甲基硅橡胶(原材料生产产品)、甲基乙烯基硅橡胶(综合应用，压缩性能良好)、苯基甲基乙烯基硅橡胶(低温，热辐射稳定性良好)和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶(化工合成，温度范围为-62～191℃)[3]。 硅橡胶根据其硫化温度、硫化反应可分为图1所示的几种类型[4]。 图1 为了适应特殊的用途，需要具有特种性能的硅橡胶。具有特种性能的硅橡胶主要通过加入某种特殊功能的添加剂、硅橡胶共混改性和硅橡胶共聚改性等方法来制备。具有特种性能的硅橡胶种类较多，根据所要求的特殊用途分为：阻燃硅橡胶、耐热硅橡胶、阻尼硅橡胶、导热硅橡胶、导电硅橡胶、绝缘硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、海绵硅橡胶、耐油硅橡胶等。 本文重点介绍绝缘硅橡胶国内外研究进展，并对目前存在的问题与未来的发展方向提出了一些看法。 2耐热绝缘硅橡胶 目前广泛使用的绝缘材料主要是聚氯乙烯和XLPE等，但不能适应在高温环境中正常工作，随着电缆行业的发展与需求，耐热绝缘硅橡胶应运而生。
耐低温橡胶的研究进展
北京化工大学 课程名称：＿＿＿＿文献查阅＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿赵栋＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿2013022012＿＿＿＿班级：＿＿＿＿高材1304＿＿＿＿＿
耐低温橡胶的种类及研究进展 摘要：综述了耐低温橡胶材料的研究进展，重点介绍氟橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯丁橡胶的耐低温性能，并总结提高橡胶耐低温性能的主要途径。 关键字：耐低温橡胶；硅橡胶；氟橡胶； 1.引言 橡胶材料通常具有低密度、优良的机械性能和耐高低温特性、高的憎水性能，橡胶制品越来越广泛地应用于汽车、航空航天、石油开采等领域。随着这些领域的深入发展，对橡胶的需求量不断增加。同时对橡胶的性能要求也越来越苛刻，在高寒地区及航空航天领域的应用对橡胶材料低温性能提出更高要求。为保证橡胶制品长期稳定使用，橡胶材料必须具有优异的力学性能，热老化性能及在低温下的柔韧性。[1] 2.橡胶的性质 在极端低温环境中，橡胶分子热运动减弱，分子链及分子链段因冻结而失去弹性，橡胶制品用作密封元器件时，低温会导致橡胶硬度增加，失去应有的弹性，密封性能减弱，进而影响机械的整体性能。研究表明，橡胶制品的耐寒性主要取决于高聚物的两个基本因素：玻璃化转变温度和结晶性。玻璃化温度（T g ）是指橡胶的分子链段由运动到冻结的转变温度。分子链段运动是通过主链单键内旋转实现的，所以橡胶分子链的柔顺性决定橡胶的耐寒性。增加橡胶分子的柔顺性是解决橡胶耐低温性能的关键。减弱分子链柔性或增加分子间作用力的因素，例如引入极性侧基、庞大侧基、交联、结晶都会使Tg 升高；反之，增加分子链柔性的因素，如加入软化剂或引入柔性基团都会使T g 下降。[2]橡胶的耐低温性能通常在一定程度上由生胶的耐寒性能决定，在超低温环境下使用时，分子链段必须能够保持运动，通常其运动是由其分子内单键振动引起的，所以分子的刚性不利于其耐低温性能的改善，采用柔性链段或者减弱分子间的相互作用力，避免极性、体积大的侧基引入引起聚合物材料低温性能的降低。研究表明，橡胶的物理性能与橡胶分子的结构、补强体系、硫化体系等配合体系有着密切的关系。随着工业的发展，对橡胶的性能要求也越来越苛刻，开发研究新型多功能橡胶将成为今后橡胶研发的主要趋势。 3.国内外耐寒性橡胶研究状况 目前，国内外研究的具有一定耐低温能力的橡胶有数10种之多，以下是常用的几种耐低温橡胶的改性研究现状。 3.1氟橡胶 氟橡胶（FPM ）是指主链或侧链的碳原子上连接有氟原子的一种合成高分子弹性体。与其它橡胶相比，氟橡胶具有优良的耐高温、耐油及耐多种化学药品腐蚀的特性，但其弹性较差，耐低温性能一般。[3] 橡胶的耐寒性与其分子结构有关，通常主链上含有双键和醚键结构的橡胶，其耐低温性
氟硅橡胶制品的生产及应用概况
氟硅橡胶制品的生产及应用概况 朱淮军1,李凤仪1,廖洪流2 (1.南昌大学化学系,江西南昌 330047;2.华南理工大学化工系,广东广州 510641) 摘要:介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。氟硅橡胶制品主要由氟硅橡胶、补强填料、增量填料、改性添加剂和结构控制剂混炼塑化后,加入硫化剂加热加压硫化制得,可以满足极端温度条件下密封、涂覆、衬垫和浸渍等工艺对材料耐溶剂、耐油和耐酸碱等性能的要求,广泛应用于航空航天、汽车、电力、石油、电子电器、机械、医疗和建筑等领域。 关键词:氟硅橡胶;橡胶制品;结构控制剂;改性添加剂 中图分类号:TQ333.93 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2005)1120694204 作者简介:朱淮军(19792),男,江苏淮安人,南昌大学在读硕士研究生,主要从事氟硅单体及产品合成的研究与开发。 氟硅橡胶以含氟基团替代通常有机硅材料 硅2氧主链上的甲基侧链,既保持了有机硅材料耐高低温、耐天候及臭氧老化、电气绝缘、憎水、难燃、无毒无腐蚀、生理惰性、低表面张力以及优异的物理性能等优点,又赋予了材料耐油、耐溶剂和耐化学药品等特殊性能,具有广阔的应用前景。本文简要介绍氟硅橡胶制品的生产及应用概况。1 生产技术 在氟硅橡胶中,含氟的基团很多,如五氟丁基和七氟戊基等,但是目前用于制备具有商业价值氟硅橡胶的原材料主要是以甲基三氟丙基硅氧烷为基本结构的环三聚体。 氟硅橡胶按硫化机理可分为自由基型(用过氧化物硫化)、缩合型和加成型;按硫化类型可分为热硫化型、中温硫化型、室温硫化型和不硫化型;按产品形态及混配方式可分为混炼氟硅橡胶及液体氟硅橡胶。 热硫化型氟硅橡胶是相对分子质量为40万～80万的聚甲基三氟丙基硅氧烷。工业加工过程是先将氟硅橡胶、补强填料、增量填料、改性添加剂和结构控制剂等混炼,再将混炼胶塑化,混入硫化剂并出片,然后加热加压硫化成氟硅橡胶制品。补强填料多采用气相法白炭黑,以此提高氟硅橡胶的硬度和耐溶剂性能,并降低成本[1]。 室温硫化型氟硅橡胶是相对分子质量为 1万～8万的聚甲基三氟丙基硅氧烷。以羟基封 端的聚甲基三氟丙基硅氧烷可以制备缩合型室温 硫化氟硅橡胶,以不饱和烯烃基团封端的聚甲基三氟丙基硅氧烷可以制备加成型室温硫化氟硅橡胶。 中温硫化型、室温硫化型和不硫化型氟硅橡胶统称为液体氟硅橡胶。1.1 氟硅橡胶 最具商业价值的氟硅橡胶是一类高相对分子质量的线形聚甲基三氟丙基硅氧烷。其中引入强极性的—Me (CF 3C H 2C H 2)SiO —链节,可有效提高相应硫化胶的耐油和耐溶剂性能。市售氟硅橡胶主要由—Me (CF 3C H 2C H 2)SiO —链节及少量的—Me (CH 2CH )SiO —链节组成[2],有的还引入了—Me 2S iO —等链节。封端基可以是Me 3SiO —,Me 2(C H 2C H )SiO —或HOMe 2SiO —等。氟硅橡胶不同于通用氟橡胶,它无需加入增塑剂即可制得低硬度的橡胶制品,且耐低温性能及压缩永久变形优于氟橡胶,其硫化胶的物理性能受温度变化的影响也较小。氟硅橡胶的性能主要取决于其化学组成,此外相对分子质量、挥发组分含量、酸碱性及机械杂质等对性能也有不同程度的影响。例如,相对分子质量过高或过低都将影响混炼加工性能及硫化胶的物理性能;挥发组分较多将影响制品的收缩率;酸碱性过大将影响硫化胶的耐高温老化性能。 线形聚甲基三氟丙基硅氧烷可由Me (CF 3C H 2C H 2)SiCl 2直接水解裂解而得[3]。在碱性催化剂的作用下将生成的环硅氧烷(主要是甲基三
阻尼橡胶材料的研究进展
阻尼橡胶材料的研究进展 文章针对阻尼橡胶材料的设计原则，阐述了影响橡胶阻尼性能的因素，包括橡胶结构的影响以及与橡胶配合使用的组分（共混基体、填料、有机小分子、增塑软化体系）的影响，并展望了橡胶阻尼技术的发展趋势。 标签：阻尼；橡胶；填料；共混；有机小分子；增塑软化 引言 日常生活和生产中的振动和噪声给人们带来了严重的危害，必须采用有效的手段加以控制。阻尼橡胶材料利用橡胶的动态黏弹行为，将振动能以热的形式耗散，可广泛应用于降低机械噪聲、减轻机械振动、吸声、隔声，提高工作效率，同时还可以改善产品质量。阻尼橡胶材料通常用耗散因子tanδ表示阻尼特性。对于阻尼橡胶材料的设计原则包括：提高材料的阻尼因子，即tanδ高；拓宽阻尼温度范围。 1 橡胶结构影响 影响橡胶阻尼性能的因素很多，其中聚合物自身的结构对阻尼性能有直接影响。内耗大的橡胶阻尼效果好，内耗大的橡胶应该是具有足够高的分子量和分子量分布的多分散性，分子链间应存在较强的相互作用，如离子键、氢键、极性基团等，分子链中引入侧基来增加分子间的内摩擦。在常用橡胶中，丁基橡胶和丁腈橡胶的内耗较高，氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶居中，丁苯橡胶和天然橡胶较低。另外，通过共聚形成具有特定链段结构的聚合物也可影响橡胶的阻尼性能。当通过接枝共聚或嵌段共聚在聚合物侧链生成链段或形成具有不同链段的嵌段结构后，可以增大内聚能、增加聚合物链段的运动和相互摩擦，从而提高聚合物的阻尼性能。除了上述影响因素外，本文主要从共混基体、填料、有机小分子、软化增塑体系这几个方面阐述了其对橡胶阻尼性能的影响。 2 与橡胶配合的组分影响 2.1 共混基体 将相容性较差的多种聚合物混合，可以产生具有微观相分离结构特征的复合材料。上述结构特征使各聚合物的玻璃化转变区域发生叠加，进而可以有效拓宽阻尼区域。为了提高橡胶的阻尼性能，常常将具有不同玻璃化转变温度Tg的聚合物进行共混后，在不同玻璃化转变温度Tg间获得较宽的阻尼峰，常用的混合方式包括不同类型橡胶的共混以及橡胶与塑料的并用。 黄瑞丽[1]等采用饱和非极性三元乙丙橡胶EPDM和不饱和极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出二元共混阻尼材料。通过在两相中硫化剂的迁移，导致二元共混物中ENR-50交联密度比单独硫化时高、阻尼内耗峰向高温方向外扩，EPDM
耐油硅橡胶发展及应用
耐油硅橡胶发展及应用 硅橡胶具有良好的耐高低温稳定性、耐候性、食品安全性、绝缘性及医用惰性等优异性能，在汽车、家用、电缆、航天等有着非常广泛的应用。目前硅橡胶产品的开发的用途还在持续增长，根据其特性市场潜力仍在不断开发。但一般硅橡胶本身对非极性溶剂、燃料油及矿物油的抵抗能力较差，这也在一定程度上限制了硅橡胶在汽车、油田、工程机械等与溶剂接触较多的工业领域的用途，虽然现在出现了氟硅橡胶、腈硅橡胶等改性耐非极性溶剂比较良好的品种．但是由于生产成本和技术要求高，使其不能广泛的应用，只能限制在特殊部件上的使用。所以如何能够通过降低成本，开发一般经济性耐油硅橡胶有着十分重要的研究意义。 甲基乙烯基硅橡胶由于其分子链间的作用力小，呈弱极性，因此其Si一0键容易在极少量酸、碱等介质的作用下发生键的重排与裂解，从而使耐热性能降低，从而会使得其在热油环境中的耐油性能下降，硫化硅橡胶在矿物油等非极性油中浸泡的过程中，油分子也能够渗透到硅橡胶的交联网络之中，从中溶解掉部分可溶性的硅橡胶助剂，改变其网状结构，并发生溶胀作用，从而降低了硫化硅橡胶的物理性。从相似相容原理中我们知道，硅橡胶耐油性的改善，可以从引入一些极性基团入手及接枝等，也可以通过生胶的选择、硫化剂的改进、耐油助剂的引入、特殊填料的使用等亦也可以大大改善硅橡胶的耐油性能力。 善贞实业（上海）有限公司在耐油硅橡胶做了多年的研究，开发了一款SR2100UOR 系列，其主要特点： 优异的生胶强度 低压缩永久变形 长期储存不易结构化 无需二次硫化 收缩率低 热稳定性能好, 耐热可达到225oC 很好的耐油性能（低溶胀） 可被用来与其它硅橡胶的混炼 适合各种需要耐油的场合制品（密封件、胶辊、油封、油管、垫片等）,适用于模压、注射、挤出工艺。
氟硅橡胶
氟硅橡胶 中文名称：氟硅橡胶 英文名称：fluoro-silicone 定义：由聚由-三氟丙基甲基硅氧烷硫化得到?的一类弹性体。 应用学科：材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；有机硅材料及其他元素有机高分子材料（二级学科） 目录
编辑本段用途 氟橡胶的主要性能及应用从主链结构上看，氟橡胶可以分为三种基本类型：即氟碳橡胶、氟硅橡胶、氟化磷腈橡胶。其中以氟碳橡胶为主，而其中又以偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚（1#胶）、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚（2#胶）、偏氟乙烯和六氟丙烯及四氟乙烯三元共聚（3#胶）为主。 （1）1#氟橡胶具有良好的物理机械性能及化学稳定性，能在200℃之下长期使用，250℃之下短期使用；脆点为-20℃~ -40℃；优良的耐介质性能，对有机溶剂、无机酸、氧化剂作用的稳定性优良，尤其耐酸性优异；有极好的耐气候、耐臭氧性能，在大气中暴露数年后，物理机械性能变化甚微，对微生物的作用亦较稳定。1#氟橡胶目前国内仅晨光院生产。主要用于制备耐热、耐油、耐酸的橡胶制品。如密封件、胶管、胶垫、胶布、胶带、簿膜、油箱和浸渍制品等也可用作导线的外护套及设备防腐衬里等，广泛应用于航空工业、石油工业、汽车工业、化学工业等领域。 （2）2#氟橡胶2#氟橡胶是用量最大的氟橡胶品种。具有良好的贮存稳定性、电绝缘性和抗辐射性；优良的耐油、耐介质性；极好的真空性能，可满足特殊场合的需要；耐热性好，通常可在250℃下长期使用，300℃下短期使用。 26型氟橡胶主要用于耐热、耐油、耐酸的橡胶制品制备。如密封件、胶管、胶垫等。产品可在250℃下长期使用，300℃下短期使用，它耐油性优于其它品种氟橡胶，可用于需耐油的场合的部件。举例如下：用作“○”形圈，V型密封圈，带金属骨架的油封皮碗、阀门密封垫等。这些密封材料可在200～250℃温度下长期工作和300℃短期工作。 在石油工业中：F26胶密封件被用在钻井机械炼油设备、天然气脱硫装置上，可同时承受高温、高压、油类和强腐蚀介质等苛刻条件中使用。 在化学工业中：F26密封件被用在泵、管接头、设备容器之中，以密封无机酸、有机物等化学物质。 在建筑材料制造方面：F26可作水泥单仓泵密封胶圈，比天然橡胶做的密封圈使用寿命延长了10倍左右。 （3）3#氟橡胶具有突出的耐高温性能、耐油、特别是耐双酯油类、耐化学药品以及良好的物理机械性能、满意的介电性能、不燃性、耐候性及优异的真空性能、耐辐射性；通常可在275℃下长期使用，在320℃下短期使用；耐油、耐酸性优于1#胶；耐气候、耐臭氧、耐辐射性、透气性及电性能和耐燃性能与2#胶相近。广泛地应用于宇航、汽车、机械、石油化工等领域。例如用作飞机的液压系统和润滑系统的动静密封材料；用作油田的密封材料，油田用的电缆输油管道以及钻井设备上；化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料，制成管道，用以输送或有机溶剂或其他有腐蚀性的介质等等。