لاستیک سیلیکونی به لاستیکی اطلاق می شود که زنجیره اصلی آن از اتم های متناوب سیلیسیم و اکسیژن تشکیل شده است و معمولاً دو گروه آلی به اتم سیلیکون متصل می شوند. لاستیک سیلیکونی معمولی عمدتاً از واحدهای زنجیره ای سیلیکونی حاوی گروه های متیل و مقدار کمی از گروه های وینیل تشکیل شده است. معرفی فنیل می تواند مقاومت لاستیک سیلیکونی در دمای بالا و پایین را بهبود بخشد و معرفی گروه های تری فلوئوروپروپیل و سیانو می تواند دما و مقاومت روغن لاستیک سیلیکونی را بهبود بخشد. لاستیک سیلیکونی مقاومت خوبی در دمای پایین دارد و به طور کلی هنوز می تواند در -55 درجه کار کند. پس از معرفی فنیل، می تواند به -73 درجه برسد. مقاومت حرارتی لاستیک سیلیکونی نیز بسیار برجسته است. می تواند برای مدت طولانی در 180 درجه کار کند و حتی اگر کمی بالاتر از 200 درجه باشد می تواند چند هفته یا بیشتر مقاومت کند. می تواند دمای بالای 300 درجه را به طور لحظه ای تحمل کند. لاستیک سیلیکون دارای نفوذپذیری هوای خوبی است و سرعت انتقال اکسیژن در بین پلیمرهای مصنوعی بالاترین میزان است. علاوه بر این، لاستیک سیلیکون دارای خواص برجسته ای است که از نظر فیزیولوژیکی خنثی است و باعث انعقاد نمی شود، بنابراین به طور گسترده در زمینه پزشکی استفاده می شود.
لاستیک سیلیکون به نوع حرارتی (ولکانیزاسیون حرارتی ژل سیلیکا HTV) و نوع ولکانیزاسیون دمای اتاق (RTV) تقسیم می شود. در میان آنها، نوع ولکانیزاسیون در دمای اتاق به نوع واکنش پلی تراکم و نوع واکنش افزودن تقسیم می شود. لاستیک سیلیکونی با دمای بالا عمدتا برای تولید محصولات مختلف لاستیکی سیلیکونی استفاده می شود، در حالی که لاستیک سیلیکونی دمای اتاق عمدتا به عنوان چسب، مواد گلدان یا قالب استفاده می شود. نوع ولکانیزاسیون حرارتی بیشترین مقدار را دارد و نوع ولکانیزاسیون حرارتی به لاستیک متیل سیلیکون (MQ)، لاستیک متیل وینیل سیلیکون (VMQ، بزرگترین مقدار و نام تجاری محصول) و متیل وینیل فنیل لاستیک سیلیکونی PVMQ (مقاومت در دمای پایین) تقسیم می شود. مقاومت در برابر تشعشع). ) و سایر موارد شامل لاستیک سیلیکون، لاستیک فلوروسیلیکن و غیره است.
تاریخچه توسعه:
The highest silicone rubber is synthesized by the United States using ferric chloride as a catalyst. In 1945, silicone rubber products came out. In 1948, silicone rubber reinforced with high specific surface area fumed silica was successfully developed, which made the performance of silicone rubber jump to the practical stage and laid the foundation of modern silicone rubber production technology. The United States is the country that produces silicone rubber from the synthesis of dimethyldichlorosilane. Russia, Germany, Japan, South Korea and China, etc. The industrialization research of silicone rubber in China began in 1957, and many research institutes and enterprises have successively developed various silicone rubbers. By the end of 2003, China's silicone rubber production capacity was 135,000 tons, of which 100,000 tons of high-temperature rubber
تولید کنندگان لاستیک سیلیکونی به طور کلی ده ها یا حتی صدها گونه و مارک دارند که اکثر آنها بر اساس ویژگی های محصول و تعداد استفاده طبقه بندی می شوند و همچنین بر اساس روش های ولکانیزاسیون و ساختارهای شیمیایی طبقه بندی می شوند. با توجه به دمای ولکانیزاسیون، لاستیک سیلیکون را می توان به لاستیک سیلیکونی ولکانیزه شده با دمای بالا و لاستیک سیلیکونی ولکانیزه دمای اتاق تقسیم کرد. از فرم بسته بندی، می توان آن را به لاستیک سیلیکونی RTV یک-و دو جزئی-تقسیم کرد. با توجه به درجه پلیمریزاسیون، لاستیک سیلیکون را می توان به لاستیک سیلیکون خمیر و لاستیک سیلیکون مایع تقسیم کرد.
لاستیک سیلیکونی ولکانیزه با دمای بالا
High temperature vulcanized silicone rubber means that the process of polysiloxane into an elastomer is vulcanized at high temperature (110-170 degree C). It mainly uses high molecular weight polymethyl vinyl siloxane as raw rubber, mixed with reinforcing filler, vulcanizing agent, etc., and vulcanized into elastomer under heating and pressure. The reinforcement of silicone rubber is mainly various types of silica, which can increase the strength of the vulcanizate dozens of times. Sometimes in order to reduce the cost or improve the performance of the rubber compound and give the vulcanized rubber various special properties, various additives are also added. Sulfiding agents are various organic peroxides or addition reaction catalysts. 1
انواع لاستیک خام و آماده سازی
انواع اصلی لاستیک خام عبارتند از لاستیک متیل سیلیکون، متیل وینیل لاستیک سیلیکون، متیل فنیل وینیل لاستیک سیلیکون و لاستیک فلوروسیلیکن، همانطور که در شکل نشان داده شده است. علاوه بر این، یک گروه فنیلن نیز می تواند بر روی زنجیره اصلی معرفی شود. بیشترین مقدار لاستیک خام متیل وینیل سیلیکون است. با توجه به معرفی گروههای وینیل، که گروههای فعال برای پیوند متقابل هستند، کارآیی پیوند متقابل-پیوند متقاطع پراکسید-لاستیک سیلیکون خام بسیار بهبود یافته است. تقریباً تمام لاستیک های سیلیکونی تجاری حاوی مقداری وینیل هستند.
Silicone rubber is mainly produced by alkali-catalyzed polymerization and acid-catalyzed polymerization in industry. More use of KOH and temporary catalysts (CH3)4NOH, (n-C4H9)4POH. 1
پردازش و شکل گیری
The processing method is shown in the figure. The purpose of the primary vulcanization is to carry out the cross-linking reaction of the polymer chain; the purpose of the secondary vulcanization is to supplement the cross-linking, drive off the decomposition products of the vulcanizing agent and other volatile compounds to stabilize the properties of the vulcanizate. Commonly used equipment are open rubber mixer, kneader and vacuum mixer. 1
عملکرد اصلی
(1) High temperature performance. The remarkable feature of silicone rubber is high temperature stability. Although the strength of silicone rubber at room temperature is only half of that of natural rubber or some synthetic rubbers, it can still maintain a certain degree of flexibility and recovery at high temperatures above 200 degree . Elasticity and surface hardness, and no significant change in mechanical properties. (2) Low temperature performance The glass transition temperature of silicone rubber is generally -70-50 degree , and the special formula can reach -100 degree , indicating that its low temperature performance is excellent. This is of great significance to the aviation and aerospace industries. (3) The Si-O-Si bond in weather-resistant silicone rubber is very stable to oxygen, ozone and ultraviolet rays, and has excellent weather resistance without any additives. (4) Electrical properties. Silicone rubber has excellent insulating properties, corona resistance and arc resistance are also very good. (5) Physical and mechanical properties. The physical and mechanical properties of silicone rubber at room temperature are worse than that of general-purpose rubber, but at a high temperature of 150 degree and a low temperature of -50 degree , its physical and mechanical properties are better than general-purpose rubber. (6) Resistance to oil and chemical reagents. Ordinary silicone rubber has moderate oil and solvent resistance. (7) Gas permeability. At room temperature, the air permeability of silicone rubber to air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide and other gases is 30-50 times higher than that of natural rubber. (8) Physiological inertia. Silicone rubber is non-toxic, tasteless, odorless, non-adhesive to human tissue, has anticoagulant effect, and has very little reactivity to human tissue. Especially suitable as medical material. 1
4 لاستیک سیلیکونی RTV
The main difference between room temperature vulcanized silicone rubber and high temperature vulcanized silicone rubber is that it is based on polysiloxane with a smaller molecular weight. RTV silicone rubber is composed of base rubber, crosslinking agent, catalyst, filler, etc. From the packaging form, it can be divided into one-component and two-component. 1
چسب پایه
The base rubber is preferably polydimethylsiloxane terminated with hydroxyl group, and polymethylsiloxane containing alkoxy or other active groups can be selected for special purposes. ,ω-Dihydroxypolysiloxane is the base glue of two-component and one-component condensation type silicone rubber, commonly known as 107 glue in the market. 1
لاستیک سیلیکونی RTV یک جزئی-
One-component RTV silicone rubber is one of the main products of condensation type silicone rubber. It is composed of base glue, filler, crosslinking agent, catalyst, plasticizer, pigment, etc. The base gum is ,ω-dihydroxypolysiloxane. Fillers act to reinforce, compatibilize and impart special properties. There are many types of crosslinkers and catalysts and other fillers, depending on market demand and product performance. A typical recipe is shown in the figure. 1
لاستیک سیلیکونی RTV دو جزئی-
The two-component RTV silicone rubber has the same ingredients as the one-component except the crosslinking agent. Two-component room temperature vulcanized silicone rubber is commonly used as a crosslinking agent of ethyl orthosilicate or polyethyl silicate, and the latter has a high crosslinking speed. The vulcanization reaction is shown in the figure. 1
کاربرد لاستیک سیلیکونی RTV
(1) صنعت ساخت و ساز. برای چسباندن دیوارهای پرده شیشه ای و فلزی، تعبیه سقف، آب بندی در و پنجره، چسباندن و آب بندی انواع استخر و کاشی استفاده می شود.
(2) صنعت الکترونیک. مواد کپسوله و گلدان برای قطعات الکتریکی و الکترونیکی، مقاوم در برابر رطوبت، ضربه و ضربه، شوک های دما و مواد شیمیایی.
(3) قالب. شبیه سازی عالی و خواص آزادسازی خوب لاستیک سیلیکونی باعث شده است که به طور گسترده در صنعت قالب های نرم استفاده شود.
(4) Automobiles, ships and aviation. It is used for automotive in-situ forming gaskets, window seals, and electrical and electronic connectors to prevent corona, etc. 1
5 لاستیک سیلیکونی مایع نوع افزودنی
Addition type liquid silicone rubber is mainly based on polydimethylsiloxane containing terminal vinyl group, polymethylsiloxane containing dimethyl link and methyl hydrogen link as cross-linking agent, with The platinum complex is a compound made of a cross-linking catalyst. Under the action of a catalyst, the rubber compound undergoes an addition reaction at room temperature or under heating to obtain a silicone rubber with a network structure. 1
6 نوع اصلی
راه های زیادی برای طبقه بندی لاستیک سیلیکونی وجود دارد که معمولاً از طریق پخت می باشد
شکل قبلی به لاستیک سیلیکون جامد و لاستیک سیلیکون مایع تقسیم می شود. با توجه به دمای ولکانیزاسیون، می توان آن را به لاستیک سیلیکون ولکانیزه دمای اتاق و لاستیک سیلیکون ولکانیزه با دمای بالا تقسیم کرد. با توجه به مونومرهای مختلف مورد استفاده، می توان آن را به لاستیک سیلیکون متیل وینیل، لاستیک سیلیکون پایه متیل فنیل وینیل، لاستیک سیلیکون نیتریل، فلوروسیلیکن و غیره تقسیم کرد. با توجه به خواص و کاربردهای مختلف، می توان آن را به نوع کلی، نوع مقاومت فوق العاده{0}}در دمای پایین، نوع مقاومت در برابر دمای فوق العاده بالا، نوع مقاومت بالا، نوع مقاومت روغن، نوع پزشکی و غیره تقسیم کرد. در زیر معرفی مختصری از لاستیک سیلیکونی رایج است:
لاستیک سیلیکون دی متیل
لاستیک دی متیل سیلیکون به عنوان لاستیک متیل سیلیکون شناخته می شود:
تهیه لاستیک دی متیل پلی سیلوکسان خطی با وزن مولکولی بالا به مواد خام- با خلوص بالا نیاز دارد. به منظور اطمینان از خلوص مواد خام، صنعت معمولاً ابتدا دی متیل دی متیل پلی سیلوکسان را با محتوای بیش از 99.5 درصد خالص می کند. کلروسیلان در اتانول{3}}محیط آب، در
Silicone Rubber
Silicone Rubber
هیدرولیز و تراکم تحت کاتالیز اسید انجام می شود و تترامر سیلوکسان دو کاره، یعنی اکتام متیل سیکلوتتراسیلوکسان، جدا می شود و سپس جسم تتراسایکلیک تحت عمل یک کاتالیزور تشکیل می شود تا یک دی متیل پلی سیلوکسان خطی مولکولی بالا تشکیل شود. سیلوکسان.
لاستیک دی متیل سیلیکون یک الاستومری بی رنگ و شفاف است که معمولاً با پراکسیدهای آلی با فعالیت بالا ولکانیزه می شود. قوطی لاستیکی ولکانیزه
هنگام استفاده در محدوده -60 به علاوه 250 درجه، فعالیت ولکانیزاسیون لاستیک دی متیل سیلیکون کم است و تغییر شکل دائمی فشرده سازی دمای بالا زیاد است، بنابراین برای محصولات ضخیم مناسب نیست. از آنجایی که لاستیک متیل وینیل سیلیکون حاوی مقدار کمی وینیل دارای خواص بهتری است، لاستیک دی متیل سیلیکون به تدریج با لاستیک متیل وینیل سیلیکون جایگزین شده است. انواع دیگر لاستیک های سیلیکونی که امروزه تولید و مورد استفاده قرار می گیرند، علاوه بر اینکه دارای واحدهای ساختاری دی متیل سیلوکسان هستند، کم و بیش دارای واحدهای ساختاری سیلوکسان دو کاره دیگر نیز می باشند، اما روش تهیه آنها با دی متیل سیلوکسان متفاوت است. در روش تهیه لاستیک تفاوت اساسی وجود ندارد. روش آماده سازی عموماً هیدرولیز و متراکم کردن یک مونومر سیلیکونی دو عملکرد مورد نظر در شرایط مساعد برای تشکیل بدنه حلقه و سپس افزودن اکتامتاکریلات به نسبت لازم است. سیکلوتتراسیلوکسان پایه، و سپس تحت عمل یک کاتالیزور به طور مشترک واکنش نشان داد.
لاستیک سیلیکونی متیل وینیل
لاستیک متیل وینیل سیلیکون به عنوان لاستیک وینیل سیلیکون شناخته می شود.
از آنجایی که این نوع لاستیک حاوی مقدار کمی زنجیر جانبی وینیل است، ولکانیزه شدن آن نسبت به لاستیک متیل سیلیکون آسان تر است، به طوری که دارای انواع پراکسیدهای بیشتری برای ولکانیزاسیون است و می تواند میزان پراکسیدها را بسیار کاهش دهد. در مقایسه با لاستیک دی متیل سیلیکون، استفاده از لاستیک سیلیکونی حاوی مقدار کمی وینیل می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر فشرده سازی را بهبود بخشد. مجموعه فشرده سازی کم نشان دهنده پشتیبانی بهتر آن به عنوان آب بندی در دماهای بالا است. این یکی از الزاماتی است که حلقه های O-و واشر باید داشته باشند. لاستیک متیل وینیل سیلیکون عملکرد تکنولوژیکی خوبی دارد و کار با آن آسان است. می توان آن را به محصولات ضخیم تبدیل کرد و سطح محصولات نیمه تمام-که اکسترود شده و کلندری شده صاف است. این یک لاستیک سیلیکونی رایج است.
لاستیک متیل فنیل وینیل سیلیکون
لاستیک سیلیکونی متیل فنیل وینیل به عنوان لاستیک فنیل سیلیکون شناخته می شود. این نوع لاستیک با وارد کردن پیوند دی فنیل سیلوکسان یا پیوند متیل فنیل سیلوکسان در زنجیره مولکولی لاستیک وینیل سیلیکون به دست می آید.
با توجه به محتوای فنیل (فنیل: اتم سیلیکون) در لاستیک سیلیکونی، می توان آن را به لاستیک سیلیکونی با فنیل کم، فنیل متوسط و لاستیک سیلیکون فنیل بالا تقسیم کرد. هنگامی که لاستیک متبلور می شود یا به نقطه انتقال شیشه نزدیک می شود، یا زمانی که این دو شرایط همپوشانی دارند، لاستیک سفت می شود. معرفی مقدار مناسبی از گروه های حجیم برای از بین بردن منظم بودن زنجیره پلیمری می تواند دمای تبلور پلیمر را کاهش دهد. در عین حال، چون معرفی گروه های حجیم باعث تغییر نیروی بین مولکولی پلیمر می شود، می تواند دما را نیز تغییر دهد. لاستیک سیلیکون با فنیل کم (C6H5/Si{2}} درصد) به دلایل بالا مقاومت بسیار خوبی در دمای پایین دارد و ربطی به نوع مونومر فنیل استفاده شده ندارد. دمای شکنندگی ولکانیزه 120- درجه است که بهترین لاستیک با عملکرد دمای پایین است. لاستیک سیلیکون با فنیل کم دارای مزایای لاستیک وینیل سیلیکون است و هزینه آن خیلی بالا نیست، بنابراین روند جایگزینی لاستیک سیلیکون وینیل وجود دارد. هنگامی که محتوای فنیل بسیار افزایش می یابد، سفتی زنجیره مولکولی افزایش می یابد و در نتیجه مقاومت و کشش سرما کاهش می یابد، اما مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر تشعشع بهبود می یابد و محتوای فنیل به C6H5/Si می رسد. }} درصد لاستیک سیلیکونی فنیل متوسط است که دارای ویژگی های مقاومت در برابر ساییدگی است، لاستیک سیلیکون با فنیل بالا (C6H5/Si=3550 درصد) دارای مقاومت عالی در برابر تشعشع است.
لاستیک سیلیکونی نیتریل
لاستیک فلوروسیلیکون نوعی لاستیک سیلیکونی با گروه فلوئوروآلکیل است که به زنجیره جانبی وارد شده است. لاستیکهای فلوئوروسیلیکونی که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند، لاستیکهای فلوروسیلیکن حاوی گروههای متیل، تری فلوئوروپروپیل و وینیل هستند.
فلوروسیلیکون مقاومت حرارتی خوبی دارد و مقاومت بسیار خوبی در روغن و حلال دارد، مانند هیدروکربنهای آلیفاتیک، هیدروکربنهای معطر، هیدروکربنهای کلردار، انواع روغنهای سوخت{0} بر پایه نفت، روغنهای روانکننده، روغنهای هیدرولیک و برخی روغنهای مصنوعی در دمای اتاق. پایداری در دمای بالا بهتر است، که فراتر از دسترس لاستیک سیلیکون خالص است. لاستیک فلوروسیلیکون عملکرد خوبی در دمای پایین دارد که یک پیشرفت عالی برای فلورو لاستیک خالص است. محدوده دمایی لاستیک فلوئوروسیلیکون حاوی گروه تری فلوئوروپروپیل برای حفظ خاصیت ارتجاعی عموماً -50 درجه به علاوه 200 درجه است و مقاومت آن در دمای بالا و پایین بدتر از لاستیک وینیل سیلیکون است و گاز سمی در هنگام گرم شدن تولید می شود. بالای 300 درجه از نظر خواص عایق الکتریکی بسیار بدتر از لاستیک وینیل سیلیکون است. افزودن مقدار مناسب روغن هیدروکسی فلورسیلیکون با ویسکوزیته پایین به ترکیب لاستیک فلوروسیلیکن، عملیات حرارتی ترکیب، و سپس افزودن مقدار کمی لاستیک وینیل سیلیکون می تواند عملکرد فرآیند را به طور قابل توجهی بهبود بخشد، که برای حل مشکل مفید است. مشکلات غلتک چسبنده و ساختار ذخیره سازی جدی ، می تواند عمر مفید ترکیب لاستیکی را افزایش دهد. هنگامی که بخش زنجیره متیل فنیل سیلوکسان به لاستیک فلوروسیلیکون فوق الذکر وارد می شود، به بهبود مقاومت در برابر دمای پایین کمک می کند و عملکرد پردازش خوب است.
لاستیک سیلیکون نیتریل نوعی لاستیک سیلیکونی است که در آن یک گروه آلکیل نیتریل (معمولاً -نیتریل اتیل یا -نیتریل پروپیل) به زنجیره جانبی وارد می شود. معرفی گروه های نیتریل قطبی مقاومت روغن و خواص حلال بادوام لاستیک سیلیکونی را بهبود می بخشد، اما مقاومت حرارتی، عایق الکتریکی و قابلیت پردازش آن کاهش می یابد.
نوع و محتوای گروه های آلکیل نیتریل تأثیر زیادی بر عملکرد لاستیک سیلیکون نیتریل دارد. برای مثال، لاستیک سیلیکونی حاوی 7.5 درصد -گروه پروپیل نیتریل دارای مقاومت سرمایی مشابهی با لاستیک سیلیکون فنیل کم و مقاومت کمتری در روغن است. لاستیک سیلیکونی پایه بهتر است. هنگامی که محتوای -گروه پروپیل نیتریل به 3350 درصد مولر افزایش می یابد، مقاومت در برابر سرما به طور قابل توجهی کاهش می یابد، مقاومت روغن بهبود می یابد و مقاومت حرارتی 200 درجه می شود. اگر به جای -نیتریل پروپیل از -نیتریل اتیل استفاده شود، مقاومت حرارتی لاستیک سیلیکون نیتریل را می توان بیشتر بهبود بخشید.
لاستیک سیلیکونی فنیلن و فنیلن اتر
لاستیک سیلیکونی فنیلن نوعی لاستیک سیلیکونی است که در آن یک گروه فنیلن به زنجیره اصلی پلی سیلوکسان وارد می شود.
با توجه به معرفی گروه های فنیلن، مقاومت در برابر تشعشع لاستیک سیلیکونی بسیار بهبود یافته است. در عین حال، به دلیل وجود حلقههای معطر، سفتی زنجیره مولکولی افزایش مییابد، انعطافپذیری کاهش مییابد، دمای انتقال شیشه افزایش مییابد، مقاومت به سرما کاهش مییابد و استحکام کششی کاهش مییابد. افزایش یافت. لاستیک فنیلن سیلیکون دارای مقاومت عالی در دمای بالا، مقاومت در برابر تشعشع، مقاومت در برابر دمای بالا تا 25{4}}300 درجه است و دارای خواص دی الکتریک خوب، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت در برابر کپک و مقاومت در برابر بخار آب است. در ترکیب لاستیک خام لاستیک فنیلن سیلیکون، زمانی مناسب است که محتوای فنیلن 60 درصد، محتوای فنیل 30 درصد و محتوای متیل 10 درصد باشد (محتوای وینیل 0.6 درصد). عملکرد کلی خوبی دارد.
نقطه ضعف لاستیک سیلیکونی فنیلن این است که عملکرد دمای پایین آن خوب نیست و دمای شکننده آن 25- درجه است که از برخی جنبه ها بر کاربرد آن تأثیر می گذارد. دما 6470- درجه است.
لاستیک سیلیکونی فنیلن اتر یک پلی سیلوکسان با گروه های فنیلن و فنیلن است که به زنجیره اصلی مولکول وارد شده است.
لاستیک سیلیکونی فنیلن اکسید خواص مکانیکی خوبی دارد
