微硅粉在室温硫化硅橡胶中的应用

室温硫化硅橡胶的研究及其在防污闪涂料中的应用杨金鑫,文秀芳,皮丕辉,杨卓如　(华南理工大学化学与化工学院,广州510640) 摘　要:概述了室温硫化硅橡胶(RT V )用填料方面的研究进展,介绍了室温硫化硅橡胶在国内外电力系统防污闪领域中的应用,对目前RT V 防污闪涂料在应用中所存在的问题及其解决方法提出了看法,展望了RT V 防污闪涂料的应用前景。

关键词:室温硫化硅橡胶;防污闪;填料;改性中图分类号:T Q63014 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)04-0067-05Study on Roo m Tem pera ture Vulcan i zed S ili coneRubber and Its Use i n An ti -Fl a shover Coa ti n gsYang J inxin,W en Xiufang,Pi Pihui,Yang Zhuoru(The School of Che m ical and Energy Engineering,South ChinaU niversity of Technology,Guangzhou 510640,China ) Abstract:This paper gives a revie w on the recent p r ogress of r oom te mperature vulcanized silicone rub 2ber (RT V )in the as pect of fillers .The use of RT V in anti -flashover of power syste m has been p resented in detail as well .The existing p r oble m s and s oluti ons were described .The p r os pect of app licati on of RT V coat 2ings is p r oposed . Key W ords:RT V silicone rubber;flashover;filler;modificati on作者简介:杨金鑫(1980—),男,博士,主要从事精细化学品研究。

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。

微硅粉的性质及其应用1 前言在工业硅和硅铁生产中用布袋除尘器从电炉烟气中收得的烟尘一般称为微硅粉，其粒度极细，成分以氧化硅为主，密度小，比电阻大，粘结性强，附着力大，不易沉降。

随着工业硅和硅铁产量的增加，微硅粉的生成量也越来越大，据估计，我国微硅粉潜在资源每年在40万t以上，但国内不少厂家没有除尘回收装置，大量微硅粉由于没有回收，到处飘逸，严基污染环境。

微硅粉资源的综合开发利用研究始于50年代，到60年代末已有工程应用，国内外经过长期的研究和实践，又将微硅粉应用于水泥、化工、橡胶等领域，取得了较好的效果，并开发了一批性能优异的新产品。

2 微硅粉的形式在电炉冶炼工业硅和硅铁时，硅石中的氧化硅被碳质还原剂还原：实际上，反应不是按上述总反应式进行，而是逐级还原，先生成中间产物：SiO2在还原过程中生成中间产物SiO、SiC，部分中间产物Sio以气态从炉内逸出，因而造成硅的损失，当SiO蒸发选出料面，在有氧气存在时，就燃烧生成细散的SiO2，并发出白色火焰：此时由于骤冷，温度梯度变化很大，生成的SiO2来不及结晶，而生成粒度极细小的非晶质相SiO2即二氧化硅粉。

在实际生产中，硅的挥发损失量与原料粒度、加料方式和操作水平等有关。

在正常生产情况下，熔炼1t工业硅生产120～190kg微硅粉，微硅粉中除含炉气氧化和歧化反应生成的SiO2微粉外，还含有10% ～20% 硅石和碳质还原剂等随炉气逸出的细粉。

影响微硅粉生成的因素主要有炉料中焦炭与SiO2比例，炉料电阻率的大小以及炉温等。

3 微硅粉的性质微硅粉是一种烟灰色超细粉末，随着含碳量的多少，颜色略有深浅变化，白度40-50容重约为200kg／m3，真密度2．2g／cm3。

微硅粉颗粒绝大部分小于1 um，最细0．01um，用氮吸附法测得比表面积为26～36m2 ／g，是水泥比表面积的70一90倍，由于微硅粉比表面积很大，所以它具有良好的火山灰活性和充填性，其比表面积和粒径分布见表1。

▲微硅粉在耐火材料中的应用微硅粉作为一种新原料，在耐火行业中普遍使用。

它对不定形耐火材料的改善有重要作用。

实际应用在以下方面：1、代替纯铝氧化泥作耐火材料。

2、作为添加剂生产不定形和定形耐火制品，使其强度、高温性能大大地改善。

3、作盛钢桶整体的浇注结合促凝剂。

4、其它耐火制品的粘聚剂、结合剂、促凝剂、添加剂。

▲微硅粉在混凝土中的应用微硅粉掺入水泥混凝土后能很好地填充于水泥颗粒空隙之中，使浆体更微密，主要表现在：1、增加强度：使混凝土抗压、抗折强度大大增加，掺入5-10%的微硅粉，抗压强度可提高10-30%，抗折强度提高10%以上。

2、增加致密度：抗渗性能提高5-18倍，抗化能力提高4倍以上。

3、抗冻性：微硅粉在经过300-500次快速冻解循环，相对弹性模量降低10-20%，而普通混凝土通过25-50次循环，相对弹性模量降低为30-73%。

4、早强性：微硅粉混凝土使诱导期缩短，具有早强的特性。

5、抗冲磨、抗空蚀性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍，抗空蚀能力提高3-16倍。

▲微硅粉的其它用途1、橡胶工业：橡胶中加一定量微硅粉后，其延伸缩、抗撕裂和抗老化度有很大提高，这种橡胶还具有良好的介电性，吸水能力低。

2、作防结块剂：代替云母或硅藻土作防止肥料颗粒结块的原料。

3、作球团粘合剂：微硅粉表面积大，吸附性强，在国外做球团矿的粘合剂取得显著效果。

4、水玻璃行业：可代替石英矿，生产出模数为4的水玻璃。

5、在油田作为固井使用：吉林油田、辽河油田、克拉玛依油田等，都大量使用微硅粉，并取得很好的使用效果。

6、在绝缘材料、防水材料、油漆、印刷工业等都得到应用。

微硅粉加料与搅拌的注意事项1、通常混凝土工业使用增密型微硅粉，因此可选择人工加料或自动加料。

2、由于微硅粉独有的超细特性，微硅粉要求在骨料投料后立即投入，不得将粉状微硅粉加入已拌和妥的混凝土中。

3、掺入微硅粉混凝土的搅拌时间比普通混凝土要延长30~40s，以获得良好的均匀性。

室温硫化硅橡胶的性能及使用注意问题室温硫化硅橡胶（RTV）在分子链的两端（有时中间也有）各带有一个或两个官能团，在一定条件下（空气中的水分或适当的催化剂），这些官能团可发生反应，从而形成高分子量的交联结构。

按其硫化机理可分为缩合型和加成型；按其包装方式可分为双组分和单组分两种类型。

双组分缩合型室温硫化硅胶是最常见的一种室温硫化硅橡胶，其生胶通常是羟基封端的聚硅氧烷，再与其它配合剂、催化剂相结合组成胶料，这种胶料的粘度范围可从100厘沲至一百万厘沲之间。

硫化方式缩合型单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应靠空气中的水分进行引发。

缩合型双组分室温硫化硅橡胶的硫化反应靠空气中的水分和催化剂来进行引发。

通常是将硅生胶、填料、交链剂作为一个组分包装，催化剂单独作为另一个组分包装，或采用其它的组合方式。

无论采用何种包装方式，只有当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。

加成型双组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是通过硅氢键和硅乙烯基在铂金属催化剂存在下进行加成反应完成的。

交联剂缩合型硅橡胶常用的交联剂是正硅酸乙酯。

并根据所需最终产品的性质加入适当的填充剂和添加剂。

加成型硅橡胶的交联剂一般为低聚体硅氢化合物。

采用铂进行催化。

硫化时间双组分缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。

催化剂用量越多硫化越快，同时搁置时间越短。

双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间。

性能及应用双组分室温硫化硅橡胶可在一65～250℃温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性，能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌封和制模材料。

各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。

可以提高性能和稳定参数。

双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。

双组分室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于用来制造软模具，用于铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模具。

室温硫化硅橡胶RVT应用及注意事项室温硫化硅橡胶（Room Temperature Vulcanized Silicon Rubber，简称RVT）是一种具有优良绝缘性能、耐高低温性能和耐腐蚀性能的高分子材料。

它在实际应用中具有广泛的用途，如电子电气领域、医疗器械、汽车制造等。

然而，在使用RVT时也需要注意一些事项，以确保其性能和质量。

首先，RVT在电子电气领域得到了广泛应用。

由于其优良的绝缘性能，RVT常被用于制造电线电缆的绝缘层、电子元件的封装与固定，以及印制电路板的封装和涂覆等。

此外，RVT还可以用于生产高压电力设备、照明装置、电动工具等。

室温硫化硅橡胶在这些领域中的应用，能够有效提升产品的可靠性和耐用性。

其次，RVT在医疗器械方面也有广泛应用。

它具有生物相容性和耐久性好的特点，因此被广泛应用于医疗器械的密封、隔离和润滑。

同时，RVT还具有耐高温和耐腐蚀性能，在高温灭菌和耐化学药品的环境中能够保持其稳定性。

另外，RVT还常用于汽车制造领域。

由于其耐高低温性能和耐腐蚀性能，RVT常被用于汽车零部件的密封、固定和润滑。

比如，汽车发动机的密封圈、传感器的防护罩、玻璃和车身的胶封等。

此外，RVT还常被用于汽车悬挂系统的减震垫、制动系统的密封件和隔热垫等。

在使用RVT时，需要注意以下几点事项：1.温度控制：RVT是室温硫化的橡胶，其硫化时间与环境温度有关。

在使用之前，应仔细阅读厂家提供的使用说明书，根据具体使用环境合理调整硫化时间和硫化温度，以确保正确的硫化效果。

2.表面处理：在使用RVT之前，应对待粘接表面进行充分清洁和处理。

表面应干净、无尘、无油脂等杂质，以确保RVT能够牢固附着。

3.混合比例：RVT通常以两部分混合使用，一部分是橡胶基础材料，另一部分是固化剂。

在混合过程中，需要严格按照厂家提供的比例混合，以获得最佳的硫化效果。

同时，要避免混合过程中的气泡产生，可采用真空除气设备进行处理。

4.硫化条件：RVT的硫化条件是室温硫化，但在一些特殊情况下，如需要加快硫化速度，可以适度提高环境温度。

室温硫化液体硅橡胶及应用一、有机硅产品的性能及用途通常所说的有机硅产品，是指聚硅氧烷而言。

Silicone以前的中文译法为“硅酮”，实际上这些材料中没有可分离和可鉴定的、稳定的硅酮基，也不是由含硅酮基的单体聚合而成。

因此，Silicone准确的中文名称应该是“聚硅氧烷类产品”。

如聚硅氧烷油，简称硅油；聚硅氧烷橡胶，简称硅橡胶；聚硅氧烷树脂，简称硅树脂。

1.有机硅产品的基本结构单元是硅-氧链节–Si(R)2-O-，与硅原子的余键相连的是各种有机基团。

从结构上看，这一类化合物属于半无机、半有机结构的高分子化合物，兼具有机和无机聚合物的特性，因此在性能上有许多独特之处。

与其它高分子合成材料相比，有机硅产品最突出的性能是：优良的耐温特性、电绝缘性、耐候性、生理惰性和低表面张力。

A.耐温性：一般高分子合成材料大多是以碳-碳（C-C）键为主链结构，而有机硅产品是以硅-氧键（Si-O）键为主链结构。

硅-氧键的键能504KJ/mol比碳-碳键的键能345KJ/mol要高出很多，所以有机硅材料的热稳定性较其它高分子材料高，使用温度＞180℃，有些硅树脂使用温度高达500℃以上。

燃烧时生成不燃的二氧化硅而自熄，释放出二氧化碳和水，毒性很低。

有机硅材料既可以耐高温，也可以耐低温（通常情况下为-60℃）。

更可贵的是其化学性能和物理机械性能随温度变化很小，这与有机硅材料分子易挠曲的螺旋状结构有关。

螺旋结构的伸展消除了分子间距离的变化，使分子间平均距离只受温度变化的轻微影响，因此各项性能基本无太大变化。

B.耐候性：有机硅材料的主链为－Si（R）2－O－Si（R）2－，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。

硅-氧键的键长大约是碳-碳键键长的1.5倍，因此相比其它高分子合成材料有机硅材料具有更好的耐候性和耐辐照能力。

C.电绝缘性：有机硅材料的电绝缘性能在绝缘材料中名列前茅，其电气性能受温度和频率的影响很小，因此是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子电气工业。