耐疲劳硅橡胶的研究进展

硅橡胶性能及其研究进展【摘要】近年来，我国的工业水平不断提高。

硅橡胶在工业生产中发展成为一种重要的材料，对它的性能研究具有十分重要的意义，同时对促进材料的利用和工业的发展有一定作用。

笔者在本文中针对110和107两种硅橡胶的性能进行分析研究。

【关键字】硅橡胶、性能研究、研究进展一、前言硅橡胶的分子主链是通过重复转换硅原子和氧原子的排列而成链的，对它性能的研究有助于提高产品的质量水平，找准应用领域，为相应的医疗领域、军事领域做出更大的贡献。

二、硅橡胶基本情况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。

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℃左右温度下，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。

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。

浅谈硅橡胶性能及其研究进展作者：周昭全来源：《中国科技博览》2018年第31期[摘要]硅橡胶是由硅原子和氧原子组成的具有弹性的复合体，物理机械性能良好，优良的电绝缘性能以及耐高低温性能在一定范围内延长其使用期限。

硅橡胶突出的耐老化性能使其适用范围广泛，包括金属类、非金属类、塑料类等。

本研究主要通过分析硅橡胶的基本性能特点，进而对其研究进展以及应用作出进一步探讨。

[关键词]硅橡胶；性能；研究进展中图分类号：TQ630.49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0224-01前言硅橡胶具有优异的耐高温性能，使其能够广泛应用于电子器械的耐热材料中，对于家用耐热电器则更是最适宜不过的原材料之一。

硅橡胶的抗张强度性能与其伸长率有关，添加剂的不同决定了制作产品的加工以及材料特性，大多应用于静态的场合。

硅橡胶是一种高分子量材料，分子量达十五万以上，分为高温硫化以及室温硫化型。

1.硅橡胶的基本性能特点分析1.1 硅橡胶的物理机械性能硅橡胶具有良好的弹性，用法操作简单，以及具有高强度的工艺适用性，其稳定参数可以得到一定的提高。

硅橡胶可以进行初步硫化，则可以大幅度提高其防粘性能，并减少收缩率。

硅橡胶的组成主链上除硅氧烷之外，侧链还有甲基基团，这些甲基基团可以通过化学反应被其他的基团所取代，这样则可以进一步提高其稳定性。

硅橡胶还可以在某些具体的使用情况下，添加一些具有耐热或许导电等性能的添加剂，从而可以增强硅橡胶的相关方面性能。

硅橡胶的性质十分稳定，在除强碱以及氢氟酸之外，几乎不会与其他的物质发生化学反应，因其制作方法不同，所以其最终形成的微孔结构也大不相同。

硅橡胶的良好物理机械性能，使其在多个领域得到综合性的利用。

并且硅橡胶具有很好的透气性，利用硅橡胶合成聚合物的过程中，硅橡胶所具有的氧气透过率最高，这些性质都使得硅橡胶进一步提升实用阶段地位，与此同时也促进了硅橡胶相关生产处理技术的进步。

第28卷　第1期2007年2月特种橡胶制品Special P ur po se Rubbe r P roduc ts V o l.28　N o.1　F ebruary 2007硅橡胶的研究与应用进展许　莉1,腾雅娣2*,华远达2,张丽丽2(1.北京橡胶工业研究设计院,北京　100039;2.沈阳化工学院应用化学学院,沈阳　110142)摘　要:综述了硅橡胶耐热性、耐寒性、导热性等机理,并指出了改变侧链结构、在主链中引入大体积链段和在胶料中加入耐热助剂是提高耐热氧老化性的3种途径。

引入少量改性链节来破坏分子链结构的规整性是提高硅橡胶耐寒性的主要途径,还归纳了硅橡胶在耐高温、耐寒性、绝缘性、导热性方面以及在生物医学领域的应用和液体硅橡胶的应用。

关键词:硅橡胶;耐热性;耐寒性;导热性;绝缘性;液体硅橡胶中图分类号:T Q333.93 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2007)01-0055-05收稿日期:2006-08-17作者简介:许　莉(1966-),女,北京市人,工程师。

*通讯联系人。

硅橡胶具有许多独特性能,如耐高低温、电器绝缘及生理惰性等,为其他有机高分子材料所不能比拟和替代,因而在航天、化工、农业及医疗卫生等方面得到广泛应用,并已成为国民经济重要而必不可少的新型高分子材料。

本文介绍了硅橡胶的耐热性、耐寒性、导热性、导电性、绝缘性、适应性研究和应用及液体硅橡胶的应用。

1　耐热性硅橡胶是高相对分子质量聚硅氧烷经补强、硫化等工序而制成的有机硅弹性体,其主链是以交替Si -O 键连接,由于Si -O 键键能比C -C 键键能高得多,因而硅橡胶具有高耐热稳定性。

但是随着科技的发展,硅橡胶的耐热性已不能满足在苛刻条件下的使用要求。

因此,改善硅橡胶的耐热性是当前硅橡胶领域的热门话题。

1.1　耐热及降解机理硅橡胶在热氧老化过程中的结构变化可分为2类:(1)是侧链甲基的氧化反应;(2)是主链降解断裂反应[1]。

硅橡胶的应用及发展前景摘要：由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性，所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。

本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。

关键字：硅橡胶；应用；加成；缩合；氧化；分类硅橡胶为一特种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶)，经过混炼、硫化，可以相互交联成为橡胶弹性体，其基本结构链，表示通式：硅橡胶的性能特点如下：（1）物理机械性能：硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低，但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶，一般硅橡胶除弹性较好以外，拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。

（2）耐高低温性能：硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用，若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时，300℃下工作数百小时。

热空气老化后仍能保持橡胶特性，低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃，其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性，硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。

（3）优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能：硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。

（4）优良的电绝缘性能：硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。

（5）特殊的表面性能：硅橡胶是疏水的，对许多材料不粘可起隔离作用。

（6）优异的生理惰性：硅橡胶无水、无毒，对人体无不良影响，具有良好的生物医学性能。

（7）良好的透气性：硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍，而且对不同气体的透气率差别较大。

（8）耐油耐辐射、耐燃烧等性能：硅橡胶具有优良的耐油、耐溶剂性能它对脂肪族、芳香族和氯化烃类溶剂在常温和高温下的稳定性非常好。

一般硅橡胶对低浓度的酸、碱有一定的抗耐性，对于乙醇、丙酮等介质也有较好的抗耐性，硅橡胶的耐辐射性能一般。

硅橡胶研究报告
硅橡胶是指将硅烷（SiH4）与乙烯发生加成反应，再将反应产物水解而制得的一类特殊化学品，具有优异的高温稳定性、化学稳定性、电气绝缘性、氧化稳定性和物理机械性能。

此外，硅橡胶还具有优异的生物相容性，可广泛应用于医疗器械、人工心脏瓣和假体等方面。

硅橡胶是一种重要的高分子材料，其研究和应用在国内外得到了广泛的关注。

目前，国内硅橡胶产业发展迅速，主要集中在汽车、电子、航空航天、建筑、医疗等领域。

在硅橡胶的制备方面，采用水性乳胶工艺生产硅橡胶是一种新的研究方向。

该方法采用水性溶剂替代传统的有机溶剂，既避免了有机溶剂对人体的危害，又能够减少生产成本。

但由于硅橡胶的制备过程较为复杂，需要进一步完善其工艺流程和生产技术。

在硅橡胶应用方面，其主要应用于高温密封材料、电气绝缘材料、医疗器械、汽车零部件等领域。

其中，硅橡胶在高温密封材料领域表现尤为卓越，具有长期耐高温、抗老化、抗氧化、良好的密封性、低挥发性和耐酸碱等优点，因此被广泛应用于机械、航空、军工等领域。

在未来，随着新材料的不断涌现和技术的不断进步，硅橡胶将有着更广泛的应用前景。

同时，针对硅橡胶的研究将继续深入，其制备工艺和应用领域也将不断完善和拓展。

硅橡胶材料在不同压缩位移下的疲劳寿命研究王文博;黄艳华;苏正涛;王景鹤【摘要】以硅橡胶为研究对象,依据裂纹增长特性,计算得出硅橡胶的疲劳寿命估算法则,即疲劳寿命与压缩位移近似成反比,并通过压缩位移分别为2mm、4mm、6mm和8mm,动态变形为±2.8 mm的疲劳试验验证这一结论.试验结果表明,具有一定阻尼性能的硅橡胶材料疲劳寿命与压缩位移近似成反比.在实际的工程应用中,可以采用增加压缩位移的方法加速硅橡胶的疲劳试验.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2014(041)007【总页数】4页(P42-45)【关键词】阻尼;硅橡胶;裂纹增长理论;疲劳寿命【作者】王文博;黄艳华;苏正涛;王景鹤【作者单位】中航工业北京航空材料研究院减振降噪材料及应用技术航空科技重点实验室,北京100095;中航工业北京航空材料研究院减振降噪材料及应用技术航空科技重点实验室,北京100095;中航工业北京航空材料研究院减振降噪材料及应用技术航空科技重点实验室,北京100095;中航工业北京航空材料研究院减振降噪材料及应用技术航空科技重点实验室,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TQ330.7+30 前言众所周知，橡胶材料做为减振材料已被广泛应用于航空航天、机械制造、电子工业以及船舶等方面[1-3]。

其中硅橡胶是典型的半无机半有机聚合物，既有无机高分子的耐热性，又具有有机高分子的柔顺性，并且具有优异的耐高低温性能、耐老化以及动态特性等综合性能，在行业内得到广泛的应用。

硅橡胶主要应用于动态形变下使用的制件上，比如减振器、按键、胶带以及阻尼制件上，所以对硅橡胶疲劳寿命的研究逐渐成为重要的研究方向。

国内外对硅橡胶的疲劳寿命的研究非常少：右田哲言[4]等人发现，由于橡胶在接受外来能量时可以集中应力松弛，以这种形式不断吸收，所以橡胶减振材料的疲劳破坏与疲劳的条件有关；Legorju K等人[5]发现，疲劳破坏依赖于三个基本因素，即化学（组成、结晶）、环境（氧气）和力学（拉伸、三轴应力）因素，Fukahori从疲劳裂纹增长可以推测出“理论”S-N曲线，从而估算弹性体的寿命。

硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性，因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。

随着科学技术的发展，硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。

目前，硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。

其中，一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现，为硅橡胶的应用拓展了新的领域。

例如，以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶，具有优异的耐高温性能和机械强度，成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。

此外，一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等，也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。

为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势，我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。

首先，我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析，了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。

同时，我们也设计了一系列实验，对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征，以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。

通过文献调研和实验研究，我们发现了一些有趣的事实。

首先，硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势，特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。

其次，新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行，为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。

最后，硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展，有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。

总之，硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料，在多个领域的应用前景非常广阔。

随着科学技术的不断发展和进步，我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。

未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展，同时，还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究，为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。

此外，为了应对全球环境和资源的挑战，未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。

通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式，提高硅橡胶的环保性能和生产效益。

硅橡胶的合成与性能研究硅橡胶是一种高分子聚合物材料，具有优异的机械和化学性能。

它由二氧化硅（SiO2）和有机硅化合物（通常为二甲基二苯基硅烷）通过加成聚合反应合成而成。

在合成过程中，有机硅化合物通过与二氧化硅发生加成反应，形成硅链的骨架结构，随后通过交联反应形成硅橡胶。

硅橡胶具有许多显著的性能，其中包括高温稳定性、耐热性、耐候性、耐臭氧性和耐化学腐蚀性。

这些性能使其在广泛的应用领域中得到了应用。

首先，硅橡胶在高温环境中仍然具有良好的机械性能和弹性，因此被广泛应用于制造汽车和航空航天等高温环境下的密封件。

其次，硅橡胶具有优异的电绝缘性能，因此常用于电子产品的绝缘材料。

此外，硅橡胶还具有耐臭氧、耐候和耐化学腐蚀等性能，因此可以用于户外设备、食品加工、化工等领域。

除了以上的性能之外，硅橡胶还具有良好的可加工性和可回收性。

由于硅橡胶分子链结构的特殊性质，使其具有良好的可加工性，可以通过挤出、注射、压延等方法制造成各种形状的制品。

此外，硅橡胶的可回收性也非常好，可以通过物理或化学方法进行回收再利用，减少了资源和能源的浪费，有助于环境保护。

尽管硅橡胶具有诸多优点，但其也存在一些不足之处。

首先，硅橡胶的成本相对较高，制造过程中需要使用特殊的原料和工艺，因此造价较高。

此外，硅橡胶的抗撕裂性和耐磨损性相对较差，容易在长时间使用后出现裂纹和磨损现象。

为了改善硅橡胶的性能，许多研究都聚焦于改进其结构和配方。

例如，引入不同的有机硅化合物可以改变硅橡胶的力学性能和耐热性。

另外，掺入不同的填充剂（如二氧化钛、碳黑等）可以提高硅橡胶的强度和抗撕裂性。

此外，通过改变交联剂的类型和含量，可以调节硅橡胶的硬度和弹性。

除了结构和配方的优化外，也可以利用纳米技术、高温处理等方法来改善硅橡胶的性能。

总而言之，硅橡胶具有许多优秀的性能，但也存在一些待改进的领域。

通过对其结构和配方的研究与优化，可以进一步提高硅橡胶的性能，使其在更广泛的应用领域中发挥重要作用。

硅橡胶耐热性的研究进展强军锋井新利王杨勇王景平（西安交通大学，西安710049）摘要本文综述了硅橡胶的热氧老化机理，归纳了改善硅橡胶耐热性能的主要途径，指出了提高硅橡胶耐热性能的发展方向。

关键词硅橡胶，热氧老化，耐热性，金属氧化物，硅氮烷，硅树脂Research p ro g ress on t her m al stabilit y of silicone rubberG ian g Junf en g Ji n g X i nli W an g Y an gy on g W an g Ji n gp i n g（X i’an Jiaoton g U ni versit y，X i’an710049）Abstract I n t h is p a p er，t he m echan is m s f or ho t a g i n g o f s ilicone rubber are review ed，and t he m ai n a pp roach to i m-p rove t he t her m al stab ilit y o f s ilicone rubber is su mm arized，and deve lo p i n g trend to i m p rove t he t her m al stab ilit y o f s ilicone rubber is p o i nted out.K e y words s ilicone rubber，ho t air a g i n g，t her m al stab ilit y，m etal ox i de，s iloxane，s ilicone res i n硅橡胶是一种特种合成橡胶，在橡胶家族中占有重要地位。

由于其特殊结构，决定了它具有优异的性能，如耐高、低温，耐高电压，耐臭氧老化，耐辐射，耐候，生理惰性和高透气性，以及对润滑油等介质表现出优异的化学惰性，其应用领域非常广泛。