导热电子灌封硅橡胶的研究进展

导热电子灌封硅橡胶的研究进展

吴敏娟,周玲娟,江国栋,王庭慰＊

(南京工业大学材料科学与工程学院,南京21009)

摘要:概述了导热电子灌封硅橡胶的研究背景。综述了导热电子灌封硅橡胶的组成,提高导热电子灌封硅橡胶导热性的途径及灌封工艺,灌封中常见的问题及改进措施,灌封材料的性能要求等,对导热电子灌封硅橡胶未来的研究方向进行了展望。

关键词:导热,灌封,有机硅,硅橡胶中图分类号:T Q333.93 文献标识码:A

文章编号:1009-4369(2006)02-0081-05

收稿日期:2006-01-06。作者简介:吴敏娟(1981—),女,研究生,主要从事有机硅产品的开发。＊联系人。

随着科学技术的发展,电子元件、逻辑电路趋于密集化和小型化;因而对电器的稳定性提出了更高的要求。为了防止水分、尘埃及有害气体对电子元器件的侵入,减缓震动,防止外力损伤和稳定元器件参数,将外界的不良影响降到最低,需对电子元件等进行灌封。电器功率的提高要求灌封料同时具有良好的导热和绝缘性能。因为若热量不能及时传导,易形成局部高温,进而可能损伤元器件、组件,从而影响系统的可靠性及正常工作周期。硅橡胶因其优良的物理化学性能和工艺性能成为灌封料基胶的首选,再加入高导热性填料便能得到导热绝缘的电子灌封硅橡胶。随着工艺的不断成熟,导热电子灌封硅橡胶在装备的防护,尤其是在高压大功率元器件、组件的防护中将起着越来越重要的作用。

1　导热电子灌封硅橡胶的组成

1.1　基胶

目前使用较多的灌封材料是各种合成聚合物。其中以环氧树脂、聚氨酯及橡胶的应用最广[1]。硅橡胶可在很宽的温度范围内长期保持弹性,硫化时不吸热、不放热,并具有优良的电气性能和化学稳定性能,是电子电气组装件灌封的首选材料[2]。

室温硫化(RTV )硅橡胶按硫化机理分为缩合型和加成型[3],按包装形式分为单组分型和双组分型。缩合型RTV 硅橡胶是羟基封端的聚硅氧烷与缩合型多官能团硅烷或硅氧烷在有机

锡、铅等催化剂的作用下,在室温通过缩合反应硫化成缩合型双组分RTV 硅橡胶,特别适宜作深层灌封材料,其硫化时间比单组分RTV 硅橡胶短[4]

。缩合型硅橡胶硫化时通常会放出低分子物;因此,在灌封后应放置一段时间,待低分子物尽量挥发后方可使用。

加成型RTV 硅橡胶是端乙烯基(或丙烯基)的聚硅氧烷与含氢聚硅氧烷在铂催化剂作用下通过硅氢加成反应硫化。此类硅橡胶具有优良的电气强度和化学稳定性,耐候、防水、防潮、防震、无腐蚀且无毒、无味,易于灌注、能深部硫化,收缩率低、操作简单,能在-65～200℃下长期使用;但在使用过程中应注意不要与N 、P 以及金属有机盐等接触,否则胶料不能硫化[4]。1.2　导热填料

常用的导热填料有金属及其氧化物(如铜粉、铝粉,M gO 、Al 2O 3等),非金属及其化合物(如碳纤维、炭黑、AlN 、SiC 等)。这些导热填料各有优缺点,金属以及非金属填料具有较好的导热性和导电性,而其化合物则具有较高的电绝缘性。填料的热导率不仅与材料本身有关,而且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触,分子内部的结合程度等密切相关。一般而言,纤维

综述·专论

有机硅材料,2006,20(2):81～85

SI LICON E M A T ERIAL

状或箔片状的导热填料的导热效果更好。

2　提高导热电子灌封硅橡胶导热性的途径

2.1　提高填料的导热性

提高填料的导热性途径除选好填料的种类、形态、粒径及其分布、用量外,还可以从以下几方面着手。

2.1.1　对填料进行表面处理

对填料进行表面处理可以提高填料与基胶的相容性,增加填充量,实现灌封胶导热性大幅度提高。如采用经硅烷偶联剂KH-550、A-151、六甲基二硅氮烷、二甲基二甲氧基硅烷表面处理的刚玉粉填充RTV导热硅橡胶,材料的热导率可从1.16W/(m·K)提高到2.10W/(m·K),导热性能提高近一倍[5]。将表面处理后的SiC、BaSO4和Al粉加到液体硅橡胶中,然后将此混合物放在两个电极间,加上电场,使导热填料取向,可制得导热性能非常好的硅橡胶材料,可用于电子元件和电器[6]。若在硅橡胶中添加金属粉(如Al粉、AlN等)和经硬脂酸表面处理的Al(OH)3粉末,可制得具有高导热性和良好阻燃性能的硅橡胶,其热导率可达到1.095 W/(m·K)[7]。将经过预处理和抗氧化处理后的Cu粉加到硅橡胶中后,虽然硅橡胶的拉伸性能有所下降,但热导率明显增大,约为1.6～1.7 W/(m·K),电绝缘性能为3～4MV/m[8]。David Dean Hirschi指出,在有机硅氧烷中加入质量分数为60%～90%的经硅烷偶联剂进行表面处理的Al粉填料,有机硅弹性体的热导率至少为0.8W/(m·K),甚至可以达到1.5 W/(m·K)[9]。

2.1.2　将填料超细化和纤维化

如果把无机填料的尺寸减小到纳米级,其本身的导热性会因粒子内部原子间距和结构的变化而发生质的变化。如常规氮化铝(AlN)的热导率约为36W/(m·K),而纳米级AlN却为320 W/(m·K)。潘大海等人发现,当粒径为5～20μm的氮化硅(SiN)的用量为150～250份(基体为100份)时,RTV硅橡胶的热导率为0.9 W/(m·K),且物理性能及加工性能良好。相同种类及用量的球形、片状、纤维填料对硅橡胶热导率的影响不同,其中晶须对提高硅橡胶的热导率最有效;球形最差[10]。J.M a等人发现将各种尺寸的碳纤维加到传统的Al2O3中热导率提高大约6倍[11]。

根据Y.Agari等人提出的模型,当填料聚集成的传导块与聚合物传导块在热流方向平行时,热导率最高;因此,制造高取向的填料可大大提高硅橡胶的热导率[12-13]。美国AMOCO公司生产的碳纤维K1100,其轴向热导率高达1100 W/(m·K),加上其负的热膨胀系数、高模量、低密度,使其特别适合于制成高导热及尺寸稳定或热膨胀系数匹配的复合材料[14]。芦时林和英国利兹大学合作研究的中间相沥青碳纤维由于其石墨晶体结构沿纤维轴高度取向,具有极高的热导率[15]。

2.1.3　将不同粒径分布的填料并用

填料的热导率与其颗粒的尺寸比密切相关。当一种粒径均一的粒子以某种形式堆积,再在其中的空隙中加入另一种粒径的颗粒时,可使填料颗粒之间紧密堆砌,形成导热通路。通过特殊的工艺使导热填料间形成隔离分布态时,即使用量很小也会赋予复合材料较高的导热性。

谢择民等人采用不同粒径的α-Al2O3和SiC填充硅橡胶,当填料的总用量为55份时,硅橡胶具有较低的粘度,且硅橡胶硫化后胶料的热导率可达1.48W/(m·K)[16]。汪倩等人使用不同粒径的Al2O3和SiC来制备RTV导热硅橡胶,发现不同粒径填料的组成变化时,体系的导热性和粘度会发生规律性的变化,在填料粒径分布适当时,可同时获得最高的热导率和最低的体系粘度[17]。B.Dalbe在羟基封端的硅氧烷中加入交联剂、催化剂及体积分数为35%～70%的导热填料,制得的硅橡胶热导率超过1.2 W/(m·K)[18]。

2.2　改善加工工艺

决定灌封硅橡胶导热性的另一个主要因素是其加工工艺[19]。

复合材料成型过程中的温度、压力、填料及各种助剂的加料顺序也会对材料的导热性能产生明显的影响,如热硫化硅橡胶的热导率大多数高于RTV硅橡胶[20]。这一方面是由于RTV硅橡胶要求具有较好的工艺操作性能,所以胶料的粘度不能太大,因此不能加入太多的导热填料;另

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　·有机硅材料第20卷

一方面是因为RTV 硅橡胶的致密性比热硫化硅橡胶差,也影响了其导热性能。因此,通过对填

料的种类、加入量及填料与其它助剂比例的优化可获得导热性高且综合性能优越的硅橡胶。

3　导热电子灌封硅橡胶的灌封工艺

3.1　灌封工艺

灌封工艺按电器绝缘处理方式不同,可以分为模具成型和无模具成型两种[21];模具成型又分为一般浇注和真空灌注两种。在其它条件相同时一般采用真空灌注。普通的灌封工艺流程如图1所示

。

图1　灌封工艺流程

3.2　灌封中常见的问题及改正措施

3.2.1　模具设计[22]

硅橡胶在使用时是流体,为了不使胶料到处漏流,造成胶料浪费和污染环境,模具的设计很关键。模具设计一般要做到以下几点:便于组装,拆卸,脱模;配合严密,防止胶料泄漏;支撑底面平整,以保证干燥过程中胶层各部分厚度基本一致,便于控制灌封高度。3.2.2　气泡

胶料中混入气泡后,不仅影响产品外观质量,更重要的是影响产品的电气性能和机械性能。对于硅橡胶,由于韧性好,气泡主要影响产品的电性能。产生气泡的原因主要是:反应过程中产生的低分子物或挥发性组分;机械搅拌带入的气泡;填料未彻底干燥而带入的潮气;原件之间的窄缝死角未被填充而成空穴[23-24]。

对于双组分硅橡胶[25],胶料混合时必须充分搅拌。为了避免搅拌过程中带入气泡可采用真空搅拌技术,使填料与胶料在搅拌过程中充分浸润;同时彻底排出气泡,消除因搅拌不均造成的绝缘强度下降等问题。

采用真空干燥箱进行真空排气泡处理,可使胶层质量明显提高,且强度、韧性同时提高。在真空排泡过程中,胶料在内部气体压力下。逐渐膨胀上升,此时若继续抽真空,胶料内的气体会冲破胶层而溢出;因此,应打开阀门,升压使气泡破裂,胶液下沉,然后重复减压、放气,至气泡完全消失。胶料灌封后,应重复以上操作进行再次排泡;在解除真空后,胶面上有个别小泡,

可以用干净的大头针挑破,切不可用嘴吹[22-23]。

3.2.3　胶料与电子器件的粘接性[26]

灌封料使电子器件成为一个整体,从而提高电子器件的抗震能力;因此,胶料与电子器件的粘接强度至关重要。要提高其粘接强度,除选择粘接性能好的胶料外,还应注意操作过程中的工件清洗、表面处理及脱模等。

工件一般采用无水乙醇、汽油、丙酮或二甲苯清洗,清洗2～3遍;特别是有焊点的地方,一定要清洗干净,以免引起催化剂中毒。

为获得较高的粘接强度,可以采用硅橡胶专用的表面处理剂对灌封工件表面进行处理。

另外,也可以使用粘接力好的有机硅材料涂覆在防护层与组件以及灌封过程中易发生开裂的部分,形成一个过渡层,间接提高灌封材料与电子器件的粘接力。

3.2.4　灌封过程中应注意的其它问题

注意保持胶料的接触面及操作间的清洁,加成型硅橡胶胶料应避免与含N 、S 、P 的化合物以及金属有机盐接触,否则胶料不能硫化;胶料密封保存;灌封前要去除低沸物,否则胶体中会产生气泡。

4　导热电子灌封硅橡胶的性能要求

作为电子灌封材料,导热电子灌封硅橡胶的电性能指标是关键因素之一,它关系到导热绝缘硅橡胶能否直接用于电子产品的灌封;物理机械性能也是衡量导热灌封硅橡胶质量的重要指标。

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表1列出了灌封材料的性能要求及测试标准。

表1　灌封材料性能要求及测试标准

测试项目对电子器件的影响测试标准电性能

　介质损耗因数介质损耗因数大会影响电路的调谐锐度,增加电路损耗,降

低电路Q值

G B/T1693—1981

　体积电阻率电阻高,材料的绝缘性好G B/T1692—1992　介电常数介电常数主要影响电容、电路的分布参数和电路参数G B/T1693—1981　电气强度电气强度越高,说明绝缘性越好G B/T1408.1—1999物理机械性能

　拉伸强度避免灌封件在使用中因经受各种外力而造成的电子组件或电

路的损坏

G B/T1701—2001

　冲击强度冲击强度高,则韧性好,利于降低内应力和经受各种例行

试验

G B/T1697—2001

　线膨胀系数线膨胀系数小,可避免在温度剧变时造成灌封件开裂G B/T1036—1989　收缩率收缩率小会对元件产生内应力,影响某些元件的电参数G B/T15059—1994　热变形温度一定程度反映工作温度的高低G B/T1634.1—2004　粘度粘度低,以利于灌封中排泡G B/T2794—1995　耐老化性直接影响电子器件的使用寿命G B/T17782—1999

5　展望

目前,国内外导热电子灌封硅橡胶品种较多,如上海回天化工新材料有限公司的5298、5299,郑州华宇科技有限公司的HY585P,日本信越公司的KE-1204,美国道康宁公司的Q3 -3600、SE4410等,它们的热导率都可达到0.5W/(m·K)以上,使用温度范围在-50～250℃,体积电阻率≥1.0×1013Ψ·cm,基本能够满足大功率电子器件灌封的要求;但是国内的许多电子产品在耐老化性、耐高温性、散热性、多层化、高密度化等方面与国外产品仍然存在一定的差距。

便于观察电子器件工作状态的透明导热电子灌封胶的开发是未来的发展方向。目前的产品基本上都是通过在有机硅基胶中直接混入导热填料的方式制得的,很难获得透明灌封胶。通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备杂化材料,直接将导热基团引入到有机硅基体中可获得透明的导热电子灌封胶;另外,通过共聚、改性等方法对有机硅主链结构进行分子设计,提高基胶的耐热性也是一个发展方向。

提高灌封材料的耐热性、散热性、抗开裂性、耐高低温冲击性、介电常数、降低其介电损耗、吸湿性以及膨胀系数是有机硅灌封材料的发展趋势。

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研发动态

GE在中国生产新型Niax＊有机硅表面活性剂日前,GE-高新材料集团有机硅部推出了两款分别应用于聚氨酯软质块状泡沫和硬质泡沫的有机硅表面活性剂—Niax＊有机硅L-568和Niax＊有机硅L-6950。这两款产品解决了戊烷与多元醇的相容性差、导热系数高且能耗高、流动性差和密度分布不均匀,环戊烷或环戊烷/异环戊烷混合受到限制等问题。Niax＊有机硅L-568和L-6950具有多元醇/戊烷体系相容性好、导热系数低、泡孔细腻、流动性和密度分布好等卓越性能,不仅可以大大扩展聚氨酯的配方选择,还可以很好地改善导热系数和密度分布。值得一提的是,该两款新产品是针对中国及亚太区的市场需求由GE-高新材料集团有机硅部聚氨酯添加剂中国试验室独立研发的首批产品,这不仅得益与GE所一直倡导的创新精神,更离不开新近在GE中国技术中心设立的聚氨酯添加剂试验室所提供的良好的技术支持。

作为GE设在全球的四大研发中心之一,2003年成立于上海的GE中国技术中心与设在美国、印度和德国的研发中心一起,为GE的全球业务提供一流的技术支持,聚氨酯添加剂(UA)研发实验室便设立于其中。聚氨酯添加剂实验室的研发领域主要集中于各种聚氨脂泡沫材料的助剂,包括有机硅表面活性剂、胺催化剂、颜色稳定剂、火焰复合助剂、色料及其它工艺助剂等。聚氨酯添加剂实验室配有Zwick材料试验机、导热系数测定仪、闭孔率测定仪、声纳测高设备、气流多孔率测试仪等。

通用电气有机硅松江工厂位于上海市西南的松江工业园内,占地面积约为10480m2,总投资超过700万美元,是GE高新材料有机硅在中国的重要生产基地之一,和通用电气东芝有机硅上海工厂、深圳工厂一同为全球客户提供系列有机硅产品。通用电气有机硅松江工厂的主要产品包括:用于硬泡、软泡、胺催化剂等产品的聚氨酯添加剂,用于快速增长的纺织、造纸和个人护理等消费品领域的有机硅乳液产品;未来的松江工厂也将生产应用于涂料、粘接剂和防水处理等领域的偶联剂产品。

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presence of catalyst.T he favo rable reaction conditions were n(TEOF):n(PM HS)=1.05∶1,the reflux tempera-ture of74℃fo r3hours,the yield of the content could reach 57%,reactive raw resultant rectified at no rmal pressure, thus got methy ldiethoxy silane with the purity of98%. Keywords:triethyl orthofo rmate,polyhy drog ensilo xane, methyldiethox ysilane

Research on silicone sealant for monitor roofs.WA NG You-zhi,YUA N Su-lan,L U Lin,ZO U Bai-jun(Chengdu G uibao Science and Technology I ndustrial Co.,Ltd,Cheng-du,Sichuan610041).Youjigui Cailiao,2006,20(2):70～74

A bstract:T he one-component RT V silicone sealant for mo n-ito r roofs were prepared byα,ω-dihy dro xyl polydimethyl silox ane(107silicone rubber),fumed silica,reactivity plas-ticizer,crosslinking agent and catalyst.T he effects of viscos-ity,w ay s of preparation,resource,fumed silica,the content of composite curing agent and plasticizer on the proper ties of sealant were discussed.T he optimal receipt w as that in100 g107silicone rubber w hose viscosity w as80000mPa·s, adding10g fumed silica,composite curing agent7g,plasti-cizer15g,stretch modulus0.30M Pa,H type modulus breaking elo ngation540%,there was no adhesion failure at fixed ex tension rate w ith good w orkability.

Keywords:sealant,monitor roofs,silico ne,room tempera-ture v ulcanization,low modulus

The separation and deep-processing of azeotrope.WA NG Lin-hu1,ZHOU Z hun-shi2(1.Jinlin Huafeng Silicones Co.,L td,Jinlin132208;2.SINO PEC Jinlin Research I n-stitute of Chemical I ndustry,Jinlin132021).Youjigui Cail-iao,2006,20(2):75～77

Abstract:T he main methods for the separation of azeo tro pe SiCl4(CH3)3SiCl in the synthesis of methy l chlorsilane, w hich were constant boiling rectification and esterifying sepraration.T he deep-processing of trimethy lchlo rosilane and tetrachlorosilane w as also introduced.T rimethylchlorosilane could be prepared as(CH3)6Si2O,(CH3)3SiN HSi(CH3)3 and(CH3)3SiSi(CH3)3,and so fo rth.Te trachlorosilane could be prepared as tetra(methy l e thyl keto xime)silane, tetra triacetoxy silane,tetraethylor thosilicate and its poly co n-densate,and made fumed silica.

Keywords:azeotrope,trimethy lchlo rosilane,tetrachlo ro si-lane

Discussio ns on the consolidated heat transfer of fluid bed. LI Z hong-yuan1,XI E Gui-rong1,L I Zhi-yuan2(1. SI NOP EC Jinlin Research I nstitute of Chemical Industry,Jilin132208;2.No rtheast Branch,SIN OPEC Engineering Design Co.,L td,Jilin132022).Youjigui Cailiao,2006,20

(2):78～80

A bstract:T he reaction characteristics of synthesizing methyl chlorsilane by direct method and the heat transfer of the fluid bed in the reacto r w ere analyzed.T he main heat transfer processes were consolidated heat transfer in the pipe and co n-solidated heat transfer out of the pipe.T he suggestions on the installation improvement of the transverse member of the fluid bed were picked up.I t was made some paddle-type o r quincunx internal component betw een the ver tical pipe bun-dle to improve the reaction opportunity of gas phase and solid phase,and improve the fluid quality.

Keywords:fluid bed,silicone,methyl chlorsilane,conso li-dated heat transfer

Research on liquid thermal conductive encapsulated silicone rubber.W U Min-juan,ZHOU Ling-juan,JIA NG Guo-dong,WA NG T ing-wei(I nstitute of M aterial Science and Engineering,Nanjing210009).Youjig ui Cailiao,2006,20

(2):81～85

A bstract:The research backg round of the liquid thermal conductive encapsulated silicone rubber was summarized.I t was introduced that the composition of the thermal conduc-tiv e encapsulated silico ne rubber,the approach of improving the heat conductivity of thermal conductive encapsula ted sili-cone rubber and its encapsulation technology,the required performance of the pouring material,as well as the common problems and the improvement in the encapsulatio n.A t last, the future of hea t conductive silicone rubber was forecasted. Keywords:thermal conductive coefficient,insulation,pour-ing material,silicone,silicone rubber

The assortted technology of mixed silicone rubber(Ⅱ).

H UAN G Wen-run(Chenguang Research Institute of Chem-istry I ndustry,China Bluestar,Cheng du,Sichuan610041). Youjigui Cailiao,2006,20(2):86～92

A bstract:It w as intro duced the ways of vulcanization form-ing on the mixed silicone rubber,i.e.pressure forming, transfer pressure forming,injection forming,extrusion form-ing and secondary cure,w ere introduced,and the prepara-tio n o f g eneral mixed silicone rubber(high&low hardness mixed silicone rubber),as well as the preparation of mixed silicone rubber fo r press key(low ex udation silicone rubber fo r press key and dynamic fatigue resistant silicone rubber fo r press key).

Keywords:vulcanization fo rming,general,mix ed silicone rubber,press key

·102

　·有机硅材料第20卷

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。

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

硅橡胶特点和用途

1．硅橡胶的特点和用途简介 硅橡胶高聚物分子是由Si-O（硅-氧）键连成的链状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷，具有一种螺旋形分子构型，其分子间力较小，因而具有良好的回弹性，同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转，因而使硅橡胶具有独特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。 耐热性：硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150度下几乎永远使用而无性能变化；可在200度下连续使用10，000小时；在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄。 耐寒性：普通橡胶晚点为-20度~-30度，即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈。 耐侯性：普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料。 电性能：硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他。 导电性：当加入导电填料（如碳黑）时，硅橡胶便具有键盘导电接触点。 导热性：当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊。 辐射性：含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等。 阻燃性：硅橡胶本身可燃，但添加少量抗燃剂时，它便具有阻燃性和自熄性；且因硅橡胶不含有机卤化物，因而燃烧时不冒烟或放出毒气，各种防火严格的场合。 透气性：硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。气体交换膜医用人造器官。 2．存在问题及发展建议 （1）热硫化硅橡胶世界上发达国家的硅橡胶的产量及消费量都已达到了很高的水平，而且发展十分迅速。虽然我国近几年来在HTV的生产技术和生产能力方面有了很大的提高，并且已有一些硅橡胶的生产技术和产品进入了国际市场。但全面地讲，我国的硅橡胶工业与国际先进水平相比，仍有不小的差距。因此，开发和建立较大的具有经济规模的热硫化硅橡胶生胶及混炼胶装置，开发混炼胶系列品种特别是高品质品种，对于改变我国混炼胶在产量和品种上都要依赖国外的现状，促进我国有机硅及其相关行业技术进步有着十分重要的意义。

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

导热硅胶的使用

是导热硅脂好呢，还是导热硅胶好？ 导热硅胶通常也叫导热RTV胶，可以室温固化，有一定的粘接性能。导热硅胶是硅橡胶的一种，属于单组分室温硫化的液体橡胶。一旦暴露于空气中，其中的硅烷单体就发生缩合，形成网路结构，体系交联，不能熔化和溶解，有弹性，成橡胶态，同时粘合物体。而且一旦固化，很难将粘合的物体分开。 导热硅脂是一种导热介质，是以有机硅（聚硅氧烷聚合物）为基础原料，添加各种辅材，经过特殊工艺合成的一种酯状物高分子复合材料。是一种白色或灰色的导热绝缘黏稠物体,该物质有一定的黏稠度，没有明显的颗粒感。无毒、无味、无腐蚀性，化学物理性能稳定而且具有优异的导热性、电绝缘性、耐高温、耐老化和防水特性。通常情况下，导热硅脂不溶于水，不易被氧化，还具备一定的润滑性和电绝缘性。 导热硅脂与导热硅胶片优缺点：1、导热硅脂：导热硅脂优点：适应性较好,适合各种形状的铝基板,导热性能好，不会产生边角料。导热硅脂缺点：大面积的涂抹操作不方便在长期高温状态下使用,透光率低。2、导热硅胶片：导热硅胶片优点：材料较软,压缩性能好,厚度的可调范围比较大，适合填充空腔,两面具有粘性，可操作性和维修性强。导热硅胶片缺点：当导热面积较大时材料变形导致尺寸偏差,无法对齐,进而影响导热效果,使用该材料时应注意对工人的培训,或使用一定的工具降低加工导致的产品问题。

导热硅胶的正确使用方法？ .回答; 1.清洁表面：将被粘或被涂覆物表面整理干净，除去锈迹、灰尘和油污等。 2.施胶：拧开胶管盖帽，先用盖帽尖端刺破封口,将胶液挤到已清理干净的表面，使之分布均匀,将被粘面合拢固定。 3.固化：将涂装好的部件置于空气中会有慢慢结皮的现象发生，任何操作都应该在表面结皮之前完成。固化过程是一个从表面向内部的固化过，在24小时以内(室温及55%相对湿度)胶将固化2～4mm的深度,如果部位位置较深，尤其是在不容易接触到空气的部位，完全固化的时间将会延长,如果温度较低,固化时间也将延长。 4.操作好的部件在没有达到足够的强度之前不要移动、使用或包装。 如何清除导热胶？ 回答 ; 导热硅胶把CPU和散热片粘接在一起比较容易，但想把它们分开就没那么轻松了。拆卸粘有导热硅脂的CPU比较简单，毕竟它的粘合度不是很强调一把锋利的小刀从CPU和散热片的缝隙中插入(为了防止损坏CPU中间突出的内核，最好从内核旁边插入)，再轻轻地一撬就能解决，而拆卸粘有导热硅胶的CPU 就没有这么简单了，通常只能用小刀切开。由于CPU的陶瓷非常坚固，所以只要你小心大胆就完全能做到，这也是现在没人再把万能胶当导热硅胶的一个原因万能胶粘得太牢，几乎无法把CPU与散热片分开。

硅橡胶的特性

硅橡胶的特性 硅橡胶 硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构，即由于主链由Si-O-Si键组成，具有优异的热氧化稳定性，耐候性以及良好的电性能。当生胶侧链中引入少量苯基，可改善橡胶的耐低温性能；引入γ-三氟丙基，可提高耐油、耐溶剂性能。主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料，以有机硅化合物（硅氧烷或硅烷）作结构控制剂，并使用特定的改性添加剂，过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。因而，硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性，而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。 1、耐热性 硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。 2、耐候性 硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，因而无需任何添加剂，即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时，有机橡胶很快老化，而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中，其物理机械性能变化不大，经户外曝晒试验数十年，未发现裂纹或降解发黏等老化现象。 3、电气特性 硅橡胶具有优良的电绝缘性能，其体积电阻高达1×（1014～1016）?.cm,抗爬电性10～30min(特殊品级可达3.5kv/6h),抗电弧性80～100s(特殊品级可达到420s);表面电阻为(1～10) ×1012?.cm;导电品级可达1×（10-3～107）?.cm;介电损耗角正切(tgδ)小于10-3,介电常数2.7～3.3(50Hz/25℃),介电强度18～36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。 4、压缩永久变形 压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差，在150℃下压缩22h 后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值

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

导热硅脂的导热系数是否越高越好

导热硅脂的导热系数是否越高越好 一、什么是导热硅胶 导热硅胶是用来粘结电子元件和散热片的一种膏状物质，或者填补它们之间空隙的一种物质。从导热硅胶化学物质来看，它实际上由有机硅酮和一些导热、耐热性能突出的材料复合而成；从其外观上看，它很像牙膏，而且当温度在-50℃—+230℃时它可以长期保持膏状外观。 由于导热硅胶导热效率极高，而且高度绝缘和适宜温度范围广，所以它是目前用的比较多的一种导热介质。我们还可以用一些简单的方法来提高导热硅脂的导热效率，这种简单的方法就是向导热硅脂里添加石墨，但石墨粉颗粒要很细小，最好将石墨磨进导热硅脂里效果会更好。 二、导热硅脂的导热系数 导热硅脂的导热系数的高低很大程度能够决定散热器的散热效果，当然，导热硅脂导热系数越高越好。不同种类的导热硅脂构成物质具有一定的差别，因此其导热系数也存在一定的差异，用途也有所不同，简单点说，导热硅脂导热系数的高低基本上取决于其组成物质。 还有一些高导热系数硅脂的导热系数多在0.8-0.4之间，它们多选用优质的聚硅氧烷与上等导热、绝缘性材料，以及特殊助剂、工艺合成，总体上讲导热硅脂的导热系数在1.0——5.0之间。 导热硅脂导热系数 三、导热硅脂的涂抹 要保证导热硅脂高效率的导热，还需要我们正确的涂抹导热硅脂。导热硅脂正确的涂抹方法要注意：第一要将电子元件和散热片的接触区域擦拭干净，最好能用丙酮擦拭；第二在涂抹导热硅脂是量要适度，而且要涂抹均匀，不要留有空隙；第三涂抹时要好手套，以免手上的脏污混入硅脂。 导热硅脂导热系数 要想器件能够高效率地散热，小编在此提醒你要选合适的导热硅脂，千万不能买到假货，另外要不定期检查，及时更换。

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/ae13050859.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）

硅橡胶知识全解

硅橡胶知识全解 1.硅橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O（硅-氧）键连成的链状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷，具有一种螺旋形分子构型，其分子间力较小，因而具有良好的回弹性，同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转，因而使硅橡胶具有独特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。耐热性： 硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150度下几乎永远使用而无性能变化；可在200度下连续使用10，000小时；在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合： 热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄耐寒性： 普通橡胶晚点为-20度~-30度，即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈耐侯性： 普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料电性能： 硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他导电性： 当加入导电填料（如碳黑）时，硅橡胶便具有键盘导电接触点导热性： 当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊辐射性： 含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等阻燃性：

硅橡胶知识全解

硅橡胶知识全解 1. 硅橡胶的特点和用途简介硅橡胶高聚物分子是由Si-O（硅-氧）键连成的链状结构，其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si-O-Si键是其构成的基本键型，硅原子主要连接甲基，侧链上引入极少量的不饱和基团，分子间作用力小，分子呈螺旋状结构，甲基朝外排列并可自由旋转，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。典型的硅橡胶即聚二甲醛硅氧烷，具有一种螺旋形分子构型，其分子间力较小，因而具有良好的回弹性，同时指向螺旋外的甲醛基可以自由旋转，因而使硅橡胶具有独特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。下表列出了硅橡胶的主要特点和用途。耐热性：硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150度下几乎永远使用而无性能变化；可在200度下连续使用10，000小时；在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄耐寒性：普通橡胶晚点为-20度~-30度，即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈耐侯性：普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料电性能：硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子电视机高压帽电器零部件其他导电性：当加入导电填料（如碳黑）时，硅橡胶便具有键盘导电接触点导热性：当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性散热片导热密封垫复印机、传真机导热辊辐射性：含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆核电厂用连接器等阻燃性：硅橡胶本身可燃，但添加少量抗燃剂时，它便具有阻燃性和自熄性；且因硅橡胶不含有机卤化物，因而燃烧时不冒烟或放出毒气。各种防火严格的场合透气性：硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。气体交换膜医用品人造器官 2．硅橡胶的主要性能及应用：硅橡胶按其硫化温度，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橡胶制品，而室温胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 （1）热硫化硅橡胶（HTV）热硫化硅橡胶（HTV）是有机硅产品中最重要的一类，甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）是HTV中最主要的品种，俗称高温胶。 甲基乙烯基硅橡胶（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。主要用于航空、仪表、电子电器、航海、冶金、机械、汽车、医疗卫生等部门，可做各种形状的密封圈、垫片、管、电缆，也可做人体器官、血管、透气膜以及橡胶模具，精密铸造的脱模剂等。（2）室温硫化硅橡胶（RTV）室温硫化硅橡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，同时由于活性端基的引入，使其具有优异的物理机械性能，尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有了明显的提高。它适用于多种硫化方法，如辐射硫化、过氧化物硫化及加成型硫化，广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅橡胶制品等方面。 缩合型室温硫化硅橡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。单组分室温硫化硅橡胶（简称RTV-1胶）是缩合型液体硅橡胶中主要产品之一。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。产品包装在密封软管中，使用时挤出，接触空气后能自行硫化成弹性体，使用极为方便。硫化胶能在（–60～+200℃）温度范围长期使用，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。 双组分室温硫化硅橡胶（简称RTV-2胶）使用上没有RTV-1胶方便，但其组分比例富于变化，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，因而被广泛用于电子电器、汽车、机械、建筑、纺织、化工、轻工、印刷等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外，由于RTV-2具有优异的脱模性，因而作为软模材料大量用于文物、工艺品、玩具、电子电器、机械零件等的复制与制造。有机硅密封胶的典型应用场合之一是玻璃幕墙。将玻璃与铝合金框架用有机硅结构胶粘接作为外墙材料，伸

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

我国硅橡胶发展现状及存在的问题

我国硅橡胶发展现状及存在的问题 张在利,曾子敏,李 嘉 (中昊晨光化工研究院,四川富顺 643201) 有机硅材料主要由硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类构成,硅橡胶是有机硅产品中产量最大、应用最为广泛的一大类产品。其主要组成是高摩尔质量的线型聚硅氧烷。由于Si O Si 键是其构成的基本键型,硅原子主要连接甲基,侧链上引入极少量的不饱和基团,分子间作用力小,分子呈螺旋状结构,甲基朝外排列并可自由旋转,因此硅橡胶硫化后具有优异的耐高、低温,耐候、憎水、电气绝缘性、生理惰性等特点,在国防军工、医疗卫生、工农业生产及人们的日常生活中获得了广泛应用。 1硅橡胶的主要性能及应用 硅橡胶按其硫化温度,可分为高温(加热)硫化型和室温硫化型两大类,高温胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 1.1热硫化硅橡胶(H T V) 热硫化硅橡胶是有机硅产品中最重要的一类,甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)是H T V中最主要的品种,俗称高温胶。 甲基乙烯基硅橡胶(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、硫化剂等一起混炼,然后升温模压成型或挤出成型,再经二段硫化做成各种制品。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。 主要用于航空、仪表、电子电器、航海、冶金、机械、汽车、医疗卫生等部门,可做各种形状的密封圈、垫片、管、电缆,也可做人体器官、血管、透气膜以及橡胶模具,精密铸造的脱模剂等。 1.2室温硫化硅橡胶(RT V) 室温硫化硅橡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,同时由于活性端基的引入,使其具有优异的物理机械性能,尤其是在抗张强度、相对伸长和撕裂强度上有明显的提高。它适用于多种硫化方法,如辐射硫化、过氧化物硫化及加成型硫化,广泛用于耐热、防潮、电绝缘、高强度硅橡胶制品等方面。 缩合型室温硫化硅橡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,产品分为单组分包装和双组分包装两种形式。单组分室温硫化硅橡胶(简称RTV 1胶)是缩合型液体硅橡胶中主要产品之一。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。产品包装在密封软管中,使用时挤出,接触空气后能自行硫化成弹性体,使用极为方便。硫化胶能在-60~+200 温度范围长期使用,具有优良的电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覆,包封材料绝缘、防潮、防震;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。 双组分室温硫化硅橡胶(简称RT V 2胶)使用上没有RT V 1胶方便,但其组分比例富于变化,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,因而被广泛用于电子电器、汽车、机械、建筑、纺织、化工、轻工、印刷等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、抗震及制作辊筒的材料。此外,由于RT V 2具有优异的脱模性,因而作为软模材料大量用于文物、工艺品、玩具、电子电器、机械零件等的复制与制造。

导热硅橡胶材料在电子电器行业中的应用

导热硅橡胶材料在电子电器行业中的应用 来源:广州市白云化工实业有限公司作者:陈思斌，王洪敏，诸泉日期:2010-8-4 随着工业生产和科学技术的发展，人们对材料不断提出新的要求。在电子电器领域，由于集成技术和组装技术的迅速发展，电子元件、逻辑电路向轻、薄、小的方向发展，发热量也随之增加，从而需要高导热的绝缘材料，有效的去除电子设备产生的热量，这关系到产品的使用寿命和质量的可靠性。 传统的解决电子设备散热的方法，是在发热体与散热体之间垫一层绝缘的介质作为导热材料，如云母、聚四氟乙烯及氧化铍陶瓷等等，这种方法有一定的效果，但存在导热性能差，机械性能低、价格高等缺点［1］。目前，解决电子设备散热有些是通过各种形式的散热器来解决，但大多数必须通过导热材料来解决，导热硅橡胶材料是导热材料中最重要的一员。本文主要是介绍了导热硅橡胶材料的种类，并提出了一些需导热产品的应用解决方案。 1、导热硅橡胶材料导热的机理 导热硅橡胶材料是一种典型的高分子复合材料，其导热性能主要是由导热填料的种类和导热填料在硅橡胶基体中的分布情况决定的。金属填料（如Al、Ag等）具有较高的导热系数，但是大多数是导热也导电的；无机非金属材料（如AlN、SiC等）导热系数也较高，但价格相当昂贵；目前主要用金属氧化物（如Al2O3、ZnO等）作为导热填料，如表1是一些导热填料的导热系数。各种填充材料的导热机理均不同，金属材料主要是靠电子运动进行导热，金属导热率随温度的升高而降低，非金属的热扩散速度主要取决于邻近原子的震动及结合基团，在强共价键合的材料中，在有序的晶体晶格中导热是比较有效率的［2］。所以在采用非金属材料作为导热填料时，如何提高体系中的导热“堆砌度”是提高导热系数的主要手段。

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。

低硬度高导热硅橡胶的性能分析

低硬度高导热硅橡胶的性能分析 摘要：随着工业生产和科学技术的发展，低硬度高导热硅橡胶的性能研究越来 越广泛，硅橡胶具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、电气绝缘等优点，其应用 领域也越来越广，因此，导热硅橡胶复合材料的研究引起了人们广泛的重视。本 文使用：使用氮化硅和甲基乙烯基硅橡胶制备了导热硅橡胶材料，并对实验的结 果进行了对比分析，希望给相关领域研究人员提供一定理论指导。 关键词：低硬度；高导热；硅橡胶 0引言 近年来，随着电子工业的迅速发展，电子电路向小型化、密集化方向聚集， 业界对导热材料提出了更新更高要求；除此之外，业界还期望导热材料能够具有 质轻、优异力学性能、耐化学腐蚀和易工艺化优点。众所周知，硅橡胶是以聚硅 氧烷为主链的弹性体，而聚硅氧烷则由Si－O（硅－氧）链重复连接构成，因而 具备耐高低温、耐老化、优良的电绝缘等优异性能，可用来制备导热材料，即导 热硅橡胶。导热硅橡胶的制备一般都是采用填充导热填料硫化法，而导热填料可 分为金属型和非金属型，金属型导热填料主要有铝、银和铜，非金属型导热填料 主要有氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化镁和氧化铝等，但也有人采用石墨和碳纤 维制备导热硅橡胶。目前，业界大多采用加大填充量制备导热硅橡胶，但填充量 过大会导致硅橡胶力学性能变差，失去减振作用。本文制备了具有低硬度和良好 弹性的导热硅橡胶材料。 1提高硅橡胶力学性能的研究 硅橡胶虽然具有独特而优异的耐高低温、耐侯、电气性能等特性，但由于Si －O（硅－氧）键键长较长，取代基较少，所以分子间作用力较低，具有很好的 柔性，较好的耐低温性能较低的分子间作用力使得硅橡胶的力学性能较低，从而 也限制了它在许多场合的应用。 1.1原材料 生胶：110甲基乙烯基硅橡胶（乙烯基含量分别为0.04%，0.06%，0.08%， 0.16%，0.22%，0.3%），浙江合盛有限公司，分子量63万。 补强填料：气相法白炭黑，CAB-O-SIL TS-530，美国CABOT公司生产。 硫化剂：双-2，5（2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷，DBPMH）。 1.2主要实验仪器设备 电子天平JY10001 上海精密科学仪器有限公司 XHS型邵氏A橡胶硬度计营口市材料实验机厂 CH-10-A型测厚仪浙江临海仪表厂 XLD-A型电子式橡胶拉力机长春市第二试验机厂 平板硫化机（型号：XLB-D400×400）青岛市建功橡胶机械厂 粘弹谱仪DMA242 德国耐驰公司 1.3硅胶的制备 硅橡胶的制备 硅橡胶采用开放式双辊筒炼胶机加工，辊筒温度为室温。具体工艺如下：首 先将硅橡胶生胶加到辊筒上，开动机器，使其包辊后，逐步加入补强填料白炭黑 进行混炼，混炼操作时间与填料用量有关，一般在25分钟左右，混炼均匀后， 薄通数遍，然后在烘箱中热处理一定时间，冷却后再将混炼胶返炼，然后加入双 一2，5，薄通6至8次，打卷下片，于平板硫化机上进行模压，在10MPa压力、

导热胶详细资料

导热胶 导热胶是单组份、导热型、室温固化有机硅粘接密封胶。通过空气中的水份发生缩合反应放出低分子引起交联固化，而硫化成高性能弹性体。好粘导热胶具有卓越的抗冷热交变性能、耐老化性能和电绝缘性能。并具有优异的防潮、抗震、耐电晕、抗漏电性能和耐化学介质性能。可持续使用在-60～280℃且保持性能。不溶胀并且对大多数金属和非金属材料具有良好的粘接性。 概述 导热胶，又称导热硅胶。是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料，混炼而成的硅胶，具有较好的导热、电绝缘性能，广泛用于电子元器件。又称：导热硅胶，导热硅橡胶，导热矽胶，导热矽利康。促进剂固化,丙烯酸酯.用于将变压器,晶体管和其它发热元件粘接到印刷电路板组装件或散热器上。 特点 ★具有优异的导热性能（散热性能），固化后的导热系数[W/(m·k)]达到1.1~1.5，为电子产品提供了高保障的散热系数，为电子产品（尤其是需要高散热产品）在使用过程中的稳定起到保障作用，提高了产品的使用性能及寿命； ★具有优越的电气性，耐老化、抗冷热交变性能、防潮不溶胀、电绝缘性能，功率衰退率、防震、防水、吸振性及稳定性，增加了电子产品在使用过程中的安全系数； ★具有卓越的粘接强度，尤其对电子元器件、铝、PVC、PBT等塑料等具有良好的附着力，同时起到既具有优异的密封性、又具有优异的粘接和导热作用；

★固化速度快，易于挤出，但不流淌，操作方便，可手动施胶也可机械施胶，不漏胶，满足任何工作环境及工况场所，具有简易、方便施胶的好处； ★是一种无毒、无刺激性气体释放、无溶剂、无腐蚀、无污染、更安全环保，已通过欧盟RoHS标准，同时让工况操作人员和使用电子产品的消费者用得放心，为安全环保提供了双重保障； ★具有优异的耐高低温性能，短期耐300度高温，长期耐高温280度，耐低温－60度； 用途 ★LED驱动模块元器件与外壳的散热粘结固定；大功率LED产品的施胶，如大功率LED投光灯、LED路灯、LED电源、LED水底景观灯、LED点光源、LED室内筒灯等与支架粘接、PCB板与散热铝片粘接固定等的用胶； ★因胶对金属表面有很强的附着力，不易剥落，被广泛用于PTC片与铝散热片的粘结、密封，以及传感器表面插件线或片的涂敷、固定； ★主要应用在CPU散热器，晶闸管、晶片与散热片之间的散热，电熨斗底板散热用导热胶，变压器的导热和电子元件固定，接着与填充； ★导热胶代替了传统的卡片和螺钉连接方式； ★导热胶现广泛应用于工业生产中，并被广大用户属称为：导热胶、导热硅胶、导热绝缘胶、导热材料、散热硅胶、LED导热硅胶等等。