矽膠製品(pǐn)技術運用,不同行業的功能作用有(yǒu)哪些?
矽膠製品(SiliconeRubber)是一種兼具無機和有機性質的(de)高分子彈(dàn)性材料,其分子主(zhǔ)鏈由矽原子和氧原(yuán)子交替組成(—Si—O—Si—),側鏈是與(yǔ)矽原子相連接的碳氫或取代碳氫有機基(jī)團(tuán),這種基團可以是甲基、不飽和乙烯基(摩爾分數一般不超過01005)或其(qí)它(tā)有機基團,這種低不飽和度的分子結構(gòu)使矽橡膠具有優良(liáng)的耐熱老化性(xìng)和(hé)耐候老化(huà)性,耐紫外線和臭(chòu)氧侵蝕(shí)。分子鏈(liàn)的柔韌(rèn)性(xìng)大,分子鏈之間的相互作(zuò)用力弱(ruò),這些結構特征使硫化膠(jiāo)柔軟而富有彈(dàn)性,但物理性能較差。

矽橡(xiàng)膠發展於20世紀40年代,國外最早研究的品種是二甲(jiǎ)基矽橡膠。1944年(nián)前後由美國DowCorning公司(sī)和GeneralElectric公司各自投(tóu)入(rù)生產。我國在(zài)60年代初期研究成(chéng)功並投入工業(yè)化生產。現在生產矽橡膠的國家(jiā)除(chú)我(wǒ)國外,還(hái)有(yǒu)美國、英國、日(rì)本、前蘇聯和德國等,品種牌號有1000多(duō)種。
應用
矽橡膠具有獨特的綜合性能,尤(yóu)其是矽橡膠的生(shēng)物相容性更是(shì)一(yī)種關鍵的特(tè)性,它已成功地用於其它橡膠用之無效的(de)場合,解決了許多技術問(wèn)題,滿足了現(xiàn)代工業(yè)和日常生(shēng)活的各種需要。與其它橡膠一樣,矽橡膠可加工成各種型材、矽膠(jiāo)管、矽膠條、矽膠膠輥、矽(guī)膠布匹等矽膠製(zhì)品;室溫硫化型矽橡膠可就地(dì)大麵積施工,使用方便。
(1)汽車工業
矽橡膠在汽車工業中的應(yīng)用增長速度很快,矽橡(xiàng)膠(特(tè)別是具有各種特性的矽橡膠)可耐燃油(yóu)、潤滑油的侵蝕,提高汽車各部件的使用性能,降低維(wéi)修費用。可用於汽車(chē)點火線(xiàn)、火(huǒ)花塞保護罩、加熱及散熱器用軟管、消聲器襯裏、蓄電池接(jiē)頭以及用氟矽橡膠製的加油泵等。隨(suí)著車輛電子電氣化的發展,室溫硫化矽橡膠廣泛用於電子零件、電氣裝配件的灌封料(liào)、風擋玻璃、車體四周密封及(jí)反射(shè)鏡等處的粘接密封劑。

(2)電子、電氣工業
電子、電氣工業是矽橡膠作為絕(jué)緣材料使用最早(zǎo),需求(qiú)量較大的(de)一個領域。矽橡膠主要用於電視機陽極罩、高壓保(bǎo)護罩、高壓引出線、冰箱除霜器電(diàn)線、功率或訊號傳遞用電(diàn)線和電纜等。用矽橡膠製造的絕緣子將替代陶瓷製品廣(guǎng)泛用於輸電線路,特別是超高壓線路。

導電矽橡膠用於電子計算機、電話等儀器(qì)的電接點件及液晶顯(xiǎn)示觸點件。阻燃和耐輻射矽橡膠製造的電線、電纜廣泛用於原子能(néng)發電站。矽橡膠加熱片、加熱帶用於控製多(duō)種精密儀表和輸油管道的工作溫度,在醫(yī)療上作理療熱敷器用的(de)加熱毯。室溫硫化型(xíng)矽橡膠可作為防水、防潮和防震用灌封材料。
矽橡膠因具有耐熱洗滌液性能,目前已廣泛用於洗碗機和洗衣機的泵用密封上。矽(guī)橡膠非常適於用作咖啡鍋、電氣油炸鍋和蒸汽熨鬥等用具上的墊(diàn)圈。立(lì)體聲(shēng)耳機耳部和頭部的襯墊改用矽橡膠,能排除外界雜音,且柔軟舒適。
(3)宇航工業
矽橡膠(jiāo)是(shì)宇航工(gōng)業中不可缺少的高性能材料,它能(néng)承受(shòu)太空(kōng)的超冷和返回大氣層的灼熱,延長飛機零件壽(shòu)命,降低檢修保養費用,減少意外事故。主要用(yòng)於飛(fēi)機機體孔穴密封(fēng)件、電接頭、密封開關、防塵和防水罩、墊(diàn)圈墊(diàn)片、噴氣式引擎和液壓裝置的“O”型密封環、氧氣麵罩、調控膜片、熱空氣導管和雷(léi)達無線減震器等。耐燒灼矽橡膠適用於作火箭燃油閥門、動力源電(diàn)纜和火箭發射井蓋塗(tú)層,以免受(shòu)火(huǒ)箭噴射流的燒灼。室溫硫化矽橡(xiàng)膠可作為機體氣密性密(mì)封、窗框密封和防震、防潮灌封材料。
(4)建築工業
矽橡膠具有(yǒu)良好的(de)耐候性(xìng)和施工性,作為粘接密封劑在建築工業中得到了廣泛應用,超(chāo)過了其它類型(xíng)的密封劑。近年(nián)來,又開發(fā)了低(dī)模量高伸長型(xíng)雙組(zǔ)分密(mì)封劑,它用於接縫移動大的混凝(níng)土預製件和幕(mù)牆等大型構(gòu)件。室溫硫化(huà)矽橡膠還用於石棉(mián)水泥板連(lián)接處(chù)的密封、浴室磚縫和盥洗用具的密封(fēng)。隨著今後橡膠價格的下降,將進一步(bù)擴大應用範圍,如在公(gōng)路接縫(féng)的應用中替(tì)代瀝青(qīng)和氯丁橡膠。高溫硫(liú)化型矽橡膠海綿條用作建築物的門窗密封嵌條。
(5)醫療(liáo)領域
矽橡膠(jiāo)具有良好的生物相容性,對機體(tǐ)反應小,性能穩定,血凝性低,能承受(shòu)高溫高壓多次蒸煮,而且能加工成各種形狀的製品,如矽膠薄膜、有機矽海綿、矽膠氣囊,是目前醫(yī)學上應用最廣(guǎng)的一種材料。

(6)其(qí)它領域
除了上述各種應用外,矽橡膠在紡織、印刷、機械、塑料、化學(xué)、造(zào)紙及食品和化妝等領域的應用也明顯增加。典型的產品是(shì)用矽橡膠製成的輥筒,用作織物、塑料的熱定型、壓紋(wén)、壓延和複印機的定影。矽橡(xiàng)膠薄膜製(zhì)成(chéng)的氣調窗已用於貯存果品蔬(shū)菜。此外,矽橡膠在(zài)紡織高溫設備以及在堿、次氯酸鈉和雙氧水濃度較高的設備上作密封材料也取得(dé)良好的效果。

矽橡膠(jiāo)研究的新進展
矽橡膠具(jù)有卓越的耐高(gāo)低溫、耐臭氧、耐氧、耐光和耐候老化性能,優良的(de)電絕緣性能,特殊的表麵性能和生(shēng)理惰性以及(jí)高(gāo)透氣性,應用範圍廣泛。但矽橡膠的拉伸(shēn)強度和(hé)撕裂(liè)強度偏低,耐酸堿性較差,製造複雜產品時加工工藝性能也較差(chà),近年來世界各國為此進行了許多改進研究工作,並取得了一(yī)些成果。
(1)利用有機矽與其它單體或聚合物的共聚(共混(hún)),獲得了新的聚合(共混)物。例如,有機矽與聚碳酸酯的嵌段共聚物可作(zuò)為選擇性(xìng)透氣(qì)膜;有機矽與乙丙橡(xiàng)膠共混物的特性介於矽橡膠與(yǔ)乙丙(bǐng)橡膠之間;將矽橡膠與(yǔ)EVA共混,製得(dé)的共混物具有優良的物(wù)理性(xìng)能、電性(xìng)能、耐高溫老化性能(néng)和(hé)熱收(shōu)縮性,經過適當配合(hé)可賦予優良的阻(zǔ)燃性能。利用耐高溫的矽橡(xiàng)膠與高拉伸強度的PMMA製(zhì)造互穿聚合物網格,改善了矽橡膠的強度和PMMA的耐熱性,通過(guò)合成聚二甲基矽氧烷(PDMS)/聚苯乙烯(PS)互穿聚合物網(wǎng)絡,提高了有機矽網絡的力學和彈性(xìng)性能。
(2)通過改進配合技術,研製出高強度、高抗撕裂、低壓縮變形等性能(néng)良好以及耐高溫、耐超低(dī)溫、阻燃、導熱和(hé)熱收縮矽橡膠等各種專用性強(qiáng)的新(xīn)品種。
純矽橡(xiàng)膠製品不具備大多數應用所要求(qiú)的機械(xiè)強度,因此需要增強。傳統的增強方法(fǎ)是在矽(guī)橡膠(jiāo)固化之前加入補強填料,然後進行混煉、硫(liú)化等工藝。但耗時、耗能,汙(wū)染環境,而且難以控製填料在(zài)膠料中的分散和聚集的程度。研究表明,沉澱法白(bái)炭黑、沉澱法二氧化鈦和鐵氧體、沸石和氧化鋁(lǚ)等填料對矽(guī)橡膠有較好的增強作用。
(3)在改善加工性能方麵,研(yán)製了不需二段硫化的矽橡膠、顆粒矽橡膠(又稱粉末橡膠(jiāo)) 以及基於含乙(yǐ)烯基聚矽氧烷和含氫矽氧烷之間的(de)催化加成反(fǎn)應,發(fā)展了矽橡膠液體注射成型係統。采用加(jiā)成型雙組分體係,研製成觸變性好、施工性能優異和使用方便的膩子型製模矽橡膠。
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