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硅橡胶电缆材料的介绍 - 无图版
xujun878 --- 2007-12-24 19:13:52
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一、概 述
硅橡胶（silicone rubber）是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主链由硅原子和氧原子交替组成（—Si—O—Si—），硅氧键的健能达370kJ/mol，比一般橡胶的碳-碳结合键能（240kJ/mol）要大得多，这是硅橡胶具有很高热稳定性的主要原因之一。它的分子侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代的碳氢有机基团。最早，这种基团是甲基，后来，为了提高生胶的硫化活性及其它的改性，逐渐发展了在侧链上引入极少量的不饱和乙烯基（一般不超过0.5mol％）或其它有机取代基团。这种低不饱和性的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化和耐候老化性，对紫外线和臭氧的作用十分稳定。硅氧链呈螺旋形构型，分子链的柔韧性大（比C—C键或Si—C键大），分子链之间的相互作用力弱，这些结构特征使它的硫化胶柔软而富有弹性，但物理机械性能较差。当温度变化时，分子之间的作用力改变很小，所以它的各种性能，特别是弹性变化不大，而一般橡胶的弹性变化是由于温度降低后分子间的作用力大为增强的缘故。
硅橡胶发展于40年代，国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年左右，由美国Dow Corning公司和General Electric公司各自投入生产。室温硫化硅橡胶则在1954年问世。我国在60年代初期已研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的主要国家除我国外，有美国、英国、日本、苏联和联邦德国等。近20年来，产品不断更新，品种牌号逾千，目前已商品化生产和研究发展中的一些主要品种将在下文逐一介绍。
二、分 类 及 发 展
硅橡胶按其硫化机理可分为三大类：有机过氧化物引发自由其交联型（以下简称热硫化型）、缩聚反应型（以下简称室温硫化型）和加成反应型三大类。
工业上随所用单体和共聚时配比不同，生产了不同品种和牌号的硅橡胶。
鉴于硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度偏低，耐酸碱性差，制造复杂产品时加工工艺性能差等缺点，近年来，各国进行了大量改性工作，归纳起来主要有以下几种。①对硅橡胶分子结构的改进：开展有机硅与其它单体或聚合物的共聚，以获得新性能的共聚物，例如有机硅和聚碳酸酯的嵌段共聚物，作为选择性透气膜；有机硅和乙丙橡胶共混物（日本信越牌号SEP），其特性介于硅橡胶和乙丙橡胶之间。②提高使用性能：随着生胶性能的改进和配合技术的发展，研制成高强度、高抗撕、低压缩变形等性能良好以及耐高温、耐超低温、阻燃、导热、热收缩性硅橡胶等各种专用性强的新品种。③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶（又称粉末橡胶）以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氢硅氧烷之间的催化加成反应，发展了硅橡胶液体注射成型系统，它的经济效果十分明显，是现代硅橡胶加工最引人注目一项新技术。
将有机硅氧烷与其它有机单体或聚合物进行嵌段或共聚可得到一系列热塑性弹性体，它们既保留了有机硅原有的耐高温和电绝缘等特性，又具有新的性能。近年来，国内外研究较多并取得一定进展的品种很多．但均未获得广泛应用。这里，主要介绍下列几个典型品种。
1．硅氮橡胶
式中 R可为甲基、苯基、乙烯基等。
主键含环二硅氮烷的硅氮橡胶（Nitrogenons silicone rubber）具有很好的热稳定性，在430~480℃不分解，有的甚至能耐500℃以上的高温。它的硫化胶可在350℃下使用几十个小时，可作耐热涂料、胶粘剂、密纣材料等使用。硅氮聚合物应用上的一个主要弱点是其耐水解稳定性差。美国在1972年首先合成主链含环二硅氮烷的产品，国内也有研究，但是都处于试验阶段。
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结构式为
这类共聚物的性能随嵌段链组成不同而异，可从坚韧的弹性体到坚硬的塑料，具有透明性高、耐热、耐紫外线等性能，用它作选择性透气薄膜，可成功地制得厚度0.1μm以下的超薄膜（用硅橡胶制取薄膜时，薄膜的最低厚度在10~25μm），可用于宇宙飞船供氧系统、潜艇和水下实验室的呼吸系统及人工心肺机。
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结构式为
式中 R1、R2 为聚氨酯链段，R3为聚硅氧烷剩余分子链。
这是一种由聚醚型聚氨酯（90％）和聚二甲基硅氧烷（10％）组成的嵌段共聚物，它具有抗凝血性优良的表面特性和特殊的机械强度。如商名Avcothane 51的材料，拉伸强度达42.7MPa（435kgf／cm2），伸长率为980％，凝血时间比硅橡胶高达1倍以上，70年代初期，曾一度被认为是体外循环血泵中有希望的弹性材料之一。
由于硅橡胶具有独特的综合性能，如耐高低温、低压缩永久变形、电绝缘、疏水性、耐候性、耐臭氧老化性和优良的生理惰性，特殊品种还能耐油、耐燃、耐辐射、耐超低温等，它已成为现代工业，特别是国防尖端科学、交通运输、电子、电气、纺织、建筑及医疗卫生等各领域中不可缺少的宝贵材料。
硅橡胶（silicone rubber）是一种分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料，它的分子主链由硅原子和氧原子交替组成（—Si—O—Si—），硅氧键的健能达370kJ/mol，比一般橡胶的碳-碳结合键能（240kJ/mol）要大得多，这是硅橡胶具有很高热稳定性的主要原因之一。它的分子侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代的碳氢有机基团。最早，这种基团是甲基，后来，为了提高生胶的硫化活性及其它的改性，逐渐发展了在侧链上引入极少量的不饱和乙烯基（一般不超过0.5mol％）或其它有机取代基团。这种低不饱和性的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化和耐候老化性，对紫外线和臭氧的作用十分稳定。硅氧链呈螺旋形构型，分子链的柔韧性大（比C—C键或Si—C键大），分子链之间的相互作用力弱，这些结构特征使它的硫化胶柔软而富有弹性，但物理机械性能较差。当温度变化时，分子之间的作用力改变很小，所以它的各种性能，特别是弹性变化不大，而一般橡胶的弹性变化是由于温度降低后分子间的作用力大为增强的缘故。
硅橡胶发展于40年代，国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年左右，由美国Dow Corning公司和General Electric公司各自投入生产。室温硫化硅橡胶则在1954年问世。我国在60年代初期已研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的主要国家除我国外，有美国、英国、日本、苏联和联邦德国等。近20年来，产品不断更新，品种牌号逾千，目前已商品化生产和研究发展中的一些主要品种将在下文逐一介绍。
二、分 类 及 发 展
硅橡胶按其硫化机理可分为三大类：有机过氧化物引发自由其交联型（以下简称热硫化型）、缩聚反应型（以下简称室温硫化型）和加成反应型三大类。
工业上随所用单体和共聚时配比不同，生产了不同品种和牌号的硅橡胶。
鉴于硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度偏低，耐酸碱性差，制造复杂产品时加工工艺性能差等缺点，近年来，各国进行了大量改性工作，归纳起来主要有以下几种。①对硅橡胶分子结构的改进：开展有机硅与其它单体或聚合物的共聚，以获得新性能的共聚物，例如有机硅和聚碳酸酯的嵌段共聚物，作为选择性透气膜；有机硅和乙丙橡胶共混物（日本信越牌号SEP），其特性介于硅橡胶和乙丙橡胶之间。②提高使用性能：随着生胶性能的改进和配合技术的发展，研制成高强度、高抗撕、低压缩变形等性能良好以及耐高温、耐超低温、阻燃、导热、热收缩性硅橡胶等各种专用性强的新品种。③改善加工性能、研制了不需二段硫化硅橡胶、颗粒硅橡胶（又称粉末橡胶）以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氢硅氧烷之间的催化加成反应，发展了硅橡胶液体注射成型系统，它的经济效果十分明显，是现代硅橡胶加工最引人注目一项新技术。
将有机硅氧烷与其它有机单体或聚合物进行嵌段或共聚可得到一系列热塑性弹性体，它们既保留了有机硅原有的耐高温和电绝缘等特性，又具有新的性能。近年来，国内外研究较多并取得一定进展的品种很多．但均未获得广泛应用。这里，主要介绍下列几个典型品种。
1．硅氮橡胶
式中 R可为甲基、苯基、乙烯基等。
主键含环二硅氮烷的硅氮橡胶（Nitrogenons silicone rubber）具有很好的热稳定性，在430~480℃不分解，有的甚至能耐500℃以上的高温。它的硫化胶可在350℃下使用几十个小时，可作耐热涂料、胶粘剂、密纣材料等使用。硅氮聚合物应用上的一个主要弱点是其耐水解稳定性差。美国在1972年首先合成主链含环二硅氮烷的产品，国内也有研究，但是都处于试验阶段。
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结构式为
这类共聚物的性能随嵌段链组成不同而异，可从坚韧的弹性体到坚硬的塑料，具有透明性高、耐热、耐紫外线等性能，用它作选择性透气薄膜，可成功地制得厚度0.1μm以下的超薄膜（用硅橡胶制取薄膜时，薄膜的最低厚度在10~25μm），可用于宇宙飞船供氧系统、潜艇和水下实验室的呼吸系统及人工心肺机。
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结构式为
式中 R1、R2 为聚氨酯链段，R3为聚硅氧烷剩余分子链。
这是一种由聚醚型聚氨酯（90％）和聚二甲基硅氧烷（10％）组成的嵌段共聚物，它具有抗凝血性优良的表面特性和特殊的机械强度。如商名Avcothane 51的材料，拉伸强度达42.7MPa（435kgf／cm2），伸长率为980％，凝血时间比硅橡胶高达1倍以上，70年代初期，曾一度被认为是体外循环血泵中有希望的弹性材料之一。
由于硅橡胶具有独特的综合性能，如耐高低温、低压缩永久变形、电绝缘、疏水性、耐候性、耐臭氧老化性和优良的生理惰性，特殊品种还能耐油、耐燃、耐辐射、耐超低温等，它已成为现代工业，特别是国防尖端科学、交通运输、电子、电气、纺织、建筑及医疗卫生等各领域中不可缺少的宝贵材料。
神州飞鸿 --- 2007-12-24 20:14:37
2
ok
zhangluo --- 2008-01-23 13:43:22
3
顶
以前没注意过，好好学习 ，有用