高强度硅橡胶生胶的合成与表征
冯圣玉
【实验说明】
从最基本的原料--氯硅烷制备高强度硅橡胶将涉及氯硅烷水解和低聚物制备，低聚物的真空裂解及环硅氧烷的制备，混合环硅氧烷高效精馏分离，甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成，硅橡胶配方复合与胶料混炼、热处理、返炼，橡胶成形与硫化等。甲基乙烯基硅橡胶生胶是制备高强度硅橡胶制品的基础聚合物。通过该实验可以对甲基乙烯基硅橡胶生胶（聚硅氧烷）的合成和表征有一个全面、深入的认识。
【实验目的】
1．了解、学会甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成； 2．了解甲基乙烯基硅橡胶生胶的分析表征手段； 3．学习几种甲基乙烯基硅橡胶生胶的表征技术。 【实验原理】
硅橡胶具有多种优异性能，其耐热性、耐寒性、耐臭氧性、耐候性、电绝缘性、生理惰性等，都是其他橡胶所不能比拟的。因而在航空航天、电子电气、机械建筑、交通运输、医疗卫生、日常生活等方面均已得到了广泛的应用，已经成为国民经济中必不可少的新型高分子材料。
硅橡胶的种类很多。高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶，配合补强填料（白炭黑）、交联剂、催化剂等各种添加剂，并加入低分子量的多乙烯基硅油（C 胶）混合，采用普通有机橡胶的加工方法，在混炼机上混炼成均相胶料——混炼胶，然后将混炼胶在高温（一般在150～200℃）下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性体。
甲基乙烯基硅橡胶生胶是将八甲基环四硅氧烷(D 4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D 4Vi
)，在阴离子催化剂（如四甲基氢氧化铵硅醇盐）催化下开环聚合而得：
D 4 + 90～110℃,
甲基乙烯基硅橡胶生胶
该反应为平衡反应，副产物为低分子物（环硅氧烷混合物）。反应结束后，减压将低分子物
除去，即得甲基乙烯基硅橡胶生胶。
【实验内容】
一、甲基乙烯基硅橡胶生胶的制备 【仪器和试剂】
1. 仪器：250mL 三口烧瓶，200℃、250℃温度计，N 2导管，真空泵，14口、19口温
度计套管，加热套，直形冷凝管，真空接引管，100ml 单口瓶，减压蒸馏头，胶管，止水夹，铜丝。
2. 试剂：八甲基环四硅氧烷，四甲基四乙烯基环四硅氧烷，四甲基氢氧化铵硅醇盐，
氮气。
【实验步骤】
分别称取60g D4和0.09g D4Vi投入装有温度计、N2导管和蒸馏装置的250mL三口烧瓶中，关闭N2入口，在真空度约6666.1Pa（50 mmHg）、40℃下脱水0.5h，小心回复常压。然后加入0.6g 1%四甲基氢氧化铵硅醇盐。小心地开启N2，在聚合体系中成不连续的气泡，由尾气管放空。缓慢升温至70℃，聚合约0.5h，粘度显著增加；继续提高温度至100℃，反应2h （注意温度不要超过130℃），此时体系粘度很大，鼓泡比较困难。提高温度至150℃，维持0.5h以分解破坏催化剂。小心地逐渐开启真空装置减压至6666.1Pa（50 mmHg），再渐渐升温至180℃保持约0.5h脱去低沸物，至无液滴流出为止。降温后停泵，回复到常压，结束反应。称重，计算产率。
注：生胶分子量的大小对硅橡胶的物理力学性能有显著影响，一般分子量越大，其强度越高。生胶分子量受下列几种因素影响：①D4的纯度；②催化剂用量，触媒本身是一个链终止剂，用量太大会影响分子量的增长。一般用量为0.06-0.1%；③反应体系含水量，包括D4、触媒及设备吸附水气程度等因素。在整个反应过程中尽量脱去体系中的水分是关键。
二、甲基乙烯基硅橡胶生胶红外光谱分析
【仪器和试剂】傅里叶变换红外光谱仪，压片机，红外灯，研钵；溴化钾粉末。
甲基乙烯基硅橡胶生胶红外光谱分析方法见附录A。
三、甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定
【仪器和试剂】棕色滴定管，棕色容量瓶，振荡器，锥形瓶，量筒，分析天平；四氯化碳，溴化碘溶液，碘化钾溶液（质量分数10%），硫代硫酸钠标准溶液
（0.1mol/L），淀粉指示液(质量分数为0.5%)，磷酸钾溶液（质量分数4%）。
甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定方法见附录B。
四、甲基乙烯基硅橡胶生胶分子量的测定
【仪器和试剂】10ml容量瓶，乌氏黏度计，吸耳球，恒温仪；甲苯。
甲基乙烯基硅橡胶生胶分子量的测定方法见附录E。
思考题
1．合成生胶时为什么温度不要超过130℃？使用电热套加热时应注意什么？
2．用乌式黏度计法测定生胶分子量时应注意什么？
3. 进行甲基乙烯基硅橡胶生胶的红外光谱分析时应注意什么？
参考文献
1．冯圣玉张洁李美江朱庆增编著，有机硅高分子及其应用，化学工业出版社，2004。2．中华人民共和国国家标准：GB/T28610-2012。
编写人：冯圣玉
附录A 甲基乙烯基硅橡胶生胶红外光谱分析
A1实验仪器与试剂
傅里叶变换红外光谱仪，KBr粉末，压片机，红外灯，研钵。
A2实验步骤
1. 打开电源，启动红外光谱仪和控制电脑，打开红外灯。
2. 在红外灯下研磨溴化钾晶体，尽量研细。研磨过程中尽量不要对其呼气，以免带进水汽。将研好的粉末取适量放进压片磨具里，用压片机压片。压力约为10MPa，并在该压力下保持15s。从磨具中取出压好的KBr片应是一个透明的薄片。
3. 启动OPUS软件，检查仪器信号。信号正常，保存信号。在测试选项中修改文件路径和文件名，然后将压好的KBr片放进红外光谱仪样品仓的样品架上。扫描背景通道光谱。
4. 在KBr片上小心涂上一层甲基乙烯基硅橡胶生胶。分子量较大的生胶不是很好涂，小心多涂几次，注意不要弄破KBr片。只要KBr片上有薄薄一层即可，样品量过多会出现杂峰。
5. 将涂好的KBr片放进样品仓进行测试。
6. 测试得到的红外图谱的处理：
（1）若光谱图基线倾斜，可以在“谱图处理”选项卡中找到“基线校正”选项对谱图进行校正；
（2）若在红外谱图中2350cm-1处有明显的CO2吸收峰，可以在“谱图处理”选项卡中的“产生一段直线”选项，找到相应部分去掉CO2的峰；
（3）若红外谱图噪音明显，可以在“谱图处理”选项卡中找到“平滑”选项对谱图进行平滑处理；
（4）若红外光谱谱图信号太强，有明显的平头峰，可能是因为样品量太多，需要减少样品用量重新测量；同样，信号太弱则应该适当增加样品量进行测量。最好的状态是谱图中的最大吸收峰吸光度在10-20%。
7. 保存数据和谱图，关闭仪器和电源，将用过的仪器和试剂放归原位。进行谱图分析，找出峰位归属。
甲基乙烯基硅橡胶生胶的红外光谱图
附录B. 甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定
CH 3
Si-Me
Si-O-S
Si-Me
附录E.甲基乙烯基硅橡胶生胶分子量的测定
高强度硅橡胶生胶的合成与表征 冯圣玉 【实验说明】 从最基本的原料--氯硅烷制备高强度硅橡胶将涉及氯硅烷水解和低聚物制备，低聚物的真空裂解及环硅氧烷的制备，混合环硅氧烷高效精馏分离，甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成，硅橡胶配方复合与胶料混炼、热处理、返炼，橡胶成形与硫化等。甲基乙烯基硅橡胶生胶是制备高强度硅橡胶制品的基础聚合物。通过该实验可以对甲基乙烯基硅橡胶生胶（聚硅氧烷）的合成和表征有一个全面、深入的认识。 【实验目的】 1．了解、学会甲基乙烯基硅橡胶生胶的合成； 2．了解甲基乙烯基硅橡胶生胶的分析表征手段； 3．学习几种甲基乙烯基硅橡胶生胶的表征技术。 【实验原理】 硅橡胶具有多种优异性能，其耐热性、耐寒性、耐臭氧性、耐候性、电绝缘性、生理惰性等，都是其他橡胶所不能比拟的。因而在航空航天、电子电气、机械建筑、交通运输、医疗卫生、日常生活等方面均已得到了广泛的应用，已经成为国民经济中必不可少的新型高分子材料。 硅橡胶的种类很多。高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶，配合补强填料（白炭黑）、交联剂、催化剂等各种添加剂，并加入低分子量的多乙烯基硅油（C 胶）混合，采用普通有机橡胶的加工方法，在混炼机上混炼成均相胶料——混炼胶，然后将混炼胶在高温（一般在150～200℃）下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性体。 甲基乙烯基硅橡胶生胶是将八甲基环四硅氧烷(D 4)和四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D 4Vi )，在阴离子催化剂（如四甲基氢氧化铵硅醇盐）催化下开环聚合而得： D 4 + 90～110℃, 甲基乙烯基硅橡胶生胶 该反应为平衡反应，副产物为低分子物（环硅氧烷混合物）。反应结束后，减压将低分子物除去，即得甲基乙烯基硅橡胶生胶。 【实验内容】 一、甲基乙烯基硅橡胶生胶的制备 【仪器和试剂】 1. 仪器：250mL 三口烧瓶，200℃、250℃温度计，N 2导管，真空泵，14口、19口温 度计套管，加热套，直形冷凝管，真空接引管，100ml 单口瓶，减压蒸馏头，胶管，止水夹，铜丝。 2. 试剂：八甲基环四硅氧烷，四甲基四乙烯基环四硅氧烷，四甲基氢氧化铵硅醇盐， 氮气。
置：新塑化城 > 行业资讯 > 行业频道 > 橡胶 > 硅橡胶性能概述与配合 来源:中国化工信息网 2007年7月23日 自从1942年道康宁公司将硅橡胶工业化之后，现在已经出现许多经过改进的硅橡胶产品。并且，随着品种的增加，基于硅橡胶的新产品开发也取得了长足的进步。 由于硅橡胶具有独特的化学组成，不同种类的硅橡胶被广泛应用于如洗发剂、速溶咖啡的外包装、医用试管和鱼饵盒的自动垫圈等日常用品上。而且，硅橡胶可以在极限温度范围内保持柔韧性，其它合成聚合物就没有这种特性。 1 硅橡胶基本情况 1.1 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。 1.2 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%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。 1.3 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、紧密的表面硫化、在任何介质中的超快硫化，铂硫化体系具有比传统过氧化硫化对应物略低的热稳定性能。 表1 用于海绵状或紧密状硅氧烷硫化的过氧化物 种类总体硫化温度/℃可应用的硫化介质 2,4-二氯苯甲酰104-121热空气、液体床硫化介质(熔盐)、玻璃细珠 苯116-138模压、蒸汽、液体床硫 企业投 稿热线 0512- 52683339 cpi360@126.c om 如果您有塑化相关文章，欢迎给我们投稿！
第一章前言 硅橡胶（英文名称：Silicone rubber），分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃（或更低的温度）至+250℃（或更高的温度）下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合，但非常适用于许多特定的场合。 本文主要讲诉了用工业上用DMC生产硅橡胶的工艺流程，和各牌号硅橡胶的质量要求。
第二章原料的准备与精制 2.1 原料列表 表2.1原料 十甲基环五硅氧烷C10H30O5 二甲基乙烯基乙氧基硅烷（单封头） 25 四甲基四乙烯基环四硅氧烷 =CH）SiO] 4 主要成分四甲基氢氧化铵
2.2准备与精制工艺流程 2.2.1开车前的准备工作 2.2.1.1检查设备 图2.1主要生产设备 （1）检查真空泵、出料机、冷水循环系统运行是否正常。 （2）检查所有仪表是否正常,设备是否清洁。 （3）所有阀门是否处于开车前应有的开闭状态。真空阀关闭，氮气阀关闭，溢流视蛊关闭，蒸气阀门关闭 2.2.1.2检查原材料 检查准备投入使用的原材料是否经检验并确认合格,如不合格不得投入生产。 （1）DMC外观要求无色透明无杂质， （2）DMC内物质含量检测 如图2.2所示，色谱图中有3个主要峰，其依次代表D3（六甲基环三硅氧烷）D4（八甲基环四硅氧烷）D5（十甲基环五硅氧烷）。 生产要求D3含量不超过1%,D4含量大于80%，D4和D5总含量大于99.5%。 （3）实验室检测 实验室要求对原料进行聚合测试，要求其聚合产物分子量达到120W且不发生交联（固化）。
1、混炼硅橡胶成型 混炼胶成型需要在硫化剂的作用下，施加一定的温度和压力（固态才需要，目的是为了防止产生气泡）。如HTV需要在165℃左右，LSR需要在140℃左右。 混炼胶是由硅橡胶生胶加到双辊炼胶机上或密闭捏合机中逐渐加入白碳黑，硅油等及其它助剂反复炼制而成。根据所加填料及助剂的不同，硅胶的性能也有所差异。主要表现在：物理性能（硬度，抗拉强度，伸长率，撕裂强度，收缩率，可塑性，比重）、电气性能、化学稳定性能（耐温，耐候，耐酸碱腐蚀）等方面。 硅混炼胶是一种综合性能优异的合成橡胶，具有优异的热稳定性、耐高低温性，能在-60℃～+250℃状态下长期工作、抗臭氧、耐候以及良好的电性能、抗电晕、电弧、电火花极强，具有化学稳定性、耐气候老化、耐辐射，具有生理惰性、透气性好，可广泛用于航空、电缆、电子、电器、化工、仪表、水泥、汽车、建筑、食品加工、医疗器械等行业，用于模压、挤压等机械深加工使用。 2、硅橡胶混炼工艺介绍 1.瓶塞开炼机混炼 双辊开炼机辊筒速比为1.2～1.4:为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。混炼时开始辊距较小(1～5mm)，然后逐步放大。 加料和操作顺序：生胶(包辊)—→补强填充剂—→结构控制剂—→耐热助剂—→着色剂等—→薄通5次—→下料，烘箱热处理—→返炼—→硫化剂—→薄通—→停放过夜—→返炼—→出片。胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20～40分钟(开炼机规格为φ250mm×620mm)。 如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物。如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通胶机，时，一般采用80～140目筛网采用开炼机混炼，它包括： 1)包辊：生胶包于前辊;
硅橡胶主要成分是什么，都有哪些品种？ 硅橡胶主要品种 硅橡胶主要分为室温硫化硅橡胶,高温硫化硅橡胶。因此，室温硫化硅橡胶按成分、硫化机理和使用工艺不同可分为三大类型，即单组分室温硫化硅橡胶、双组分缩合型室温硫化硅橡胶和双组分加成型室温硫化硅橡胶。这三种系列的室温硫化硅橡胶各有其特点：单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便，但深部固化速度较困难；双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热,收缩率很小，不膨胀，无内应力，固化可在内部和表面同时进行，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决定于温度。 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，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。 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入八甲基环四硅氧烷，再在催化剂作用下共同反应而制得。 2、甲基乙烯基硅橡胶 （简称乙烯基硅橡胶）： 此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，故比甲基硅橡胶容易硫化，使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用，并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较，可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进，低的压缩变形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性，这乃是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好，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。 3、甲基苯基乙烯基硅橡胶 （简称苯基硅橡胶）：
硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途 摘要：硅橡胶是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子 交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以 是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005) 或其它有机基团,这种低不饱和度的分子 结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性 大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。关键词：硅橡胶、热硫化型橡胶、工艺流程、特性与功能、应用与发展 1 引言 分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。这里主要介绍热硫化型橡胶。 特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中，硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍 能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃ ,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能硅橡胶硫化胶在自由状 态下置于室外曝晒数年后，性能无显着变化。 (3) 电绝缘 性能硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧 后生成的二氧化硅仍为绝缘体。此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。它的耐电晕性和耐电弧性极好,耐电晕寿命是聚四氟乙烯的1000 倍，耐电弧寿命是氟橡胶的20 倍。 (4)特殊的表面性能和生理惰性 硅橡胶的表面能比大多数有机材料小,具有低吸湿性,长期浸于水中吸水率仅为1%左右,物理性能不下降,防霉性能良好,与许多材料不发生粘合,可起隔离作用。硅橡胶无味、无毒,对人体无不良影响,与机体组织反应轻微,具有优良生理惰性和生理老化性。
高强度硅橡胶的制备、加工与性能测试 【实验目的】 1、了解硅橡胶的原料及中间体的合成和分析表征手段 2、了解硅橡胶的混炼加工工艺、硅橡胶的成形方法 3、了解高强度硅橡胶的性能测试 【实验原理】 高强度硅橡胶系由普通甲基乙烯基硅橡胶生胶，配合补强填料、交联剂、催化剂等各种添加剂，并加入低分子量的多乙烯基硅油混合而成。采用普通的有机橡胶的加工方法，在混练机上混炼成均相胶料——混炼胶，然后将混炼胶在高温下硫化即可使其从高粘滞塑性态转变成硫化胶弹性态，即得高强度硅橡胶。 普通的甲基硅橡胶或甲基乙烯基硅橡胶，在硫化时其交联点可认为是平均分配的，比较分散，因此抗撕裂力较差。而高强度抗撕裂硅橡胶由于在普通的乙烯基硅橡胶中加入了低分子量的多乙烯基硅油（C胶），因多乙烯基硅油易被过氧化物所引发，使其在硫化时产生不均匀的“集中交联”或“一处多联”。C胶所到之处即形成高度交联的“据点”，当撕裂时，一旦碰到据点上，则受到较大的阻力，难以撕破，从而大幅度提高了硅橡胶的抗撕裂强度。 在硅橡胶的配方中，常常有硅氮烷。环硅氮烷是一种活性助剂，可以提高补强剂分散性，改进加工性能，并可提高硅橡胶的抗撕裂强度。这是由于环硅氮烷易与白炭黑表面上的羟基反应而使二甲基硅基连到白炭黑表面，从而提高白炭黑的分散性。未反应的硅氮键还可以与生胶末端的羟基反应，使硅橡胶与白炭黑连
在一起，如： （SiO2）—OH+[MeSiNH]4+HO—生胶→（SiO2）—OSiMe2[NHSiMe2]2NHSiMe2O—生胶+NH3 【仪器试剂】 1、仪器：500mL三口瓶，1000mL四口瓶，250mL恒压滴液漏斗，100℃、200℃、300℃温度计，回流冷凝器，强力搅拌器，变压器，搅拌棒，水浴锅，1000mL分液漏斗，铁架台，100mL、500mL锥形瓶，50mL、250mL量筒，500mL烧杯，三角漏斗，控温加热套，减压装置，减压蒸馏装置，精馏装置，电吹风机，250mL U形试管，乌氏粘度计，恒温槽，洗耳球，秒表，分析天平，25mL容量瓶，橡胶混炼机，平板硫化机，材料性能测试机，烘箱。 2、试剂：二甲基二氯硅烷，四甲基四乙烯基环四硅烷，饱和Na2CO3溶液，饱和NaCl溶液，无水CaCl2, KOH, pH试纸，四甲基氢氧化铵硅醇盐催化剂，氮气，苯，多乙烯基硅油，白炭黑，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷。 【实验内容】 1、甲基乙烯基硅橡胶生胶的制备 甲基乙烯基硅像胶生胶是由原料二甲基二氯硅烷和四甲基四乙烯基环四硅烷等经四步反应制备而成。其结构表示如下： (1)二甲基二氯的水解
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入八甲基环四硅氧烷，再在催化剂作用下共同反应而制得。 （2）甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶）： 其结构式可表示为： 此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，故比甲基硅橡胶容易硫化，使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用，并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡
超全！硅橡胶种类、配方、生产工艺 及用途 硅橡胶(SiliconeRubber)是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原 子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良 的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。 硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年前后由美国DowCorning 公司和GeneralElectric公司各自投入生产。我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。 1、硅橡胶的分类和特性 1.1分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温
硫化型和加成反应型三大类。 1.2特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶 或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。硅橡胶在高温下连续使用寿命见 表1。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能 硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性 能比较见表2。 (3)电绝缘性能 硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或 温度升高时变化较小,燃烧后生成的二氧化硅仍为绝 缘体。此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场
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0.64A，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。（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
硅橡胶结构、性能与加工工艺 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃（或更低的温度）至+250℃（或更高的温度）下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合，但却非常适用于许多特定的用途。 还值得指出的是，在生物医学工程中，高分子材料具有十分重要的作用，而硅橡胶则是医用高分子材料中特别重要的一类，它具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，并能经受苛刻的消毒条件。根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件，可用做医疗器械、人工脏器等。现今国内都有专门的医用级硅橡胶。 一、硅橡胶的品种 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入八甲基环四硅氧烷，再在催化剂作用下共同反应而制得。 2、甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶）： 其结构式可表示为： 此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，故比甲基硅橡胶容易硫化，使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用，并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较，可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进，低的压缩变形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性，这乃是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好，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。 3、甲基苯基乙烯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）： 此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中，引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅
复合陶瓷化粉制备高性能防火 陶瓷化硅橡胶材料 黄科2刘思阳1陈屿恒1倪茂君1王静霞1陈竹平1 （1.四川省原子能研究院，四川成都610101；2.成都众一高材科技有限公司，四川成都610101）摘要：采用辐射交联的方法，以甲基乙烯基硅橡胶为基材，共混白炭黑以及复合陶瓷化粉，制备了能在高温下实现陶瓷化的防火硅橡胶材料。重点研究了辐照剂量，白炭黑和瓷化粉含量对防火硅橡胶材料性能的影响。结果表明，辐照剂量为30kGy、白炭黑含量为50%、瓷化粉含量为41%时，硅橡胶具有最佳的综合性能。 关键词：硅橡胶；陶瓷化；辐射交联 随着城市人口的急剧增长, 高层建筑、宾馆酒店、大型超市、医院、车站、机场不断增加,地铁、隧道以及大型公共娱乐场所、公共交通设施也在急剧增加, 消防安全的重要性凸现出来;特别是如何在火灾情况下, 在一定时间内保障电力和通讯线路的畅通, 最大限度的赢得宝贵的时间, 减少人员的伤亡和生命财产的损失, 是人们不断探索的课题[1]。 硅橡胶生胶是以Si—O交替主链，侧基为有机基团构成的线形半无机高分子，具有许多独特而优异的性能，如耐高低温、耐紫外、耐辐照、耐候、电绝缘、高透气性、生理惰性等，因此，硅橡胶在航空、航天、电子电器、轻工、机械、建筑、化工、医学、日用品等方面得到了广泛的应用[2]。 采用硅橡胶来制造新型安全防火电缆，是目前行业发展的新方向和研究热点。该材料在常温下具有普通硅橡胶的性能，适用于所有硅橡胶的加工方式，简化了耐火电缆的生产、施工工艺, 降低了成本[3-4]。而经过高温火焰的烧蚀后，转变成坚硬、连续的陶瓷体，而且具有良好的隔热作用，能够有效阻挡火灾的蔓延。除用于耐火电缆外, 可瓷化聚合物还可用作其他耐火制品[5]。 1 实验部分 1.1 原料及试剂 甲基乙烯基硅橡胶110-2，宁波鑫谷硅胶有限公司； 疏水型纳米二氧化硅JY200-01（白炭黑），BET：260m2/g，安徽敬业纳米科技有限公司； 硅油，东莞市弘亚有机硅有限公司； 复合陶瓷化粉（CP-1），成都众一高材科技有限公司。 1.2 仪器与设备 双辊混炼机：TR-502-C，东莞台锐检测仪器有限公司； 平板硫化机：TR-501-CD，东莞台锐检测仪器有限公司； 微控电子万能试验机，深圳市新三思计量技术有限公司； 氧指数测试仪，JF-3，南京市江宁区分析仪器厂； 箱式电阻炉，SX2-413，沈阳市节能电炉厂； 电子加速器：GJ-2，功率20 kW，能量2M eV，10 mA。 1.3 样品制备 将硅橡胶、白炭黑，以及其他填料和助剂在双辊混炼机上混合均匀，出片。用平板硫化机将胶料压片、定型，经加速器辐照交联后，裁切成测试样条进行性能测试。 1.3 测试与表征 拉伸性能：参照GB/T 1040-1992标准、使用深圳市新三思计量技术有限公司的微控万能（拉伸）试验机测试； 氧指数：参照GB/T 2406-2008标准、使用南京江宁区分析仪器厂的JF-3型氧指数测试仪测试；
硅橡胶 目录[隐藏] 基本信息 硅橡胶介绍 硅橡胶主要品种 硅胶布 硅橡胶 [编辑本段] 基本信息 名称：硅橡胶 英文名称：Silicone rubber 硅橡胶分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 热硫化型用量最大。热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VM Q）（用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射）。其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能，使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。近年来，由医院、科研单位和工厂共同协作，试制成功了多种硅橡胶医疗用品。 硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。
硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病，能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。 硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间”，人的机体也不排斥它，经过一定时间，就会与人体组织完全事例起来稳定性极为良好。 硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料，且操作简便，效果颇佳。 此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。 随着现代科学技术的进步和发展，硅橡胶在医学上将有更广阔的发展前景。气相二氧化硅（俗称气相白碳黑）产品为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于10 0m2／g。由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。 一、XZ-G01二氧化硅产品的主要技术指标 含量：99.99 % 水分≤0.01 二、XZ-G01二氧化硅用途 1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂 2、平光剂：家具漆有向亚光方向发展的趋势，列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂，另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。 3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口 三．XZ-G01 二氧化硅在高分子工业中的应用 1 在橡胶中的应用：补强的硅橡胶，效果最好的是气相二氧化硅。当添加气相二氧化硅之后其强度最高可提高40倍，屈服点模量可提高1O倍左右，伸长率、蠕变性能也能得到十分显著的改善。 2 在密封胶和胶粘剂中的应用：可用作增稠剂和触变剂，可以增加粘结强度，保证自由流动，具有防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，保持透明度，补强，抗剪切等作用。 3 在塑料中的应用：可提高塑料制品的致密性、光洁度和耐磨性能。若通过适当的表面改性，则可以达到对塑料同时增强增韧的目的。将气相法白炭黑添加到聚乙烯中，通过特殊的方法，可使二氧化硅在基体中分散均匀，制得高耐磨。 4 在触变性聚酯和胶衣树脂中的应用：使制品厚度更加均匀、收缩小，更加符合设计的要求； 5 在原子灰中的应用：具有很好的防沉效果和极佳的触变性。