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橡胶密封件制品技术讲座(十二) 硅橡胶 要揭开硅橡胶的面纱，不得不先讲述“硅酮”，因为它才是硅橡胶制造的主体。硅酮，听起来很生疏，就是一些从事硅胶技术人员也很陌生，实际它已使用在你们生活中。 “硅酮”是一个通用的术语，用来说明以交替的硅原子和氧原子为主链即分子链的一整类有机硅化合物。依据链长和连接到硅原子上的有机基团，这类化合物可以是水一样稀和油一样浓的流体、膏体、凝胶、橡胶和固态树脂。 自然界中并没有硅酮。它们是由硅石即石英这种地壳中最普通的矿物质衍生而来的。早在一百多年前，很多科学家都在从事研究硅酮。直到上世纪四十年代中期，硅酮才作为商品小规模进行生产。但是经过短短的五十多年的发展，硅酮已应用于几乎所有的主要工业领域。这种材料的独特性能包括出色的耐老化性和耐天候性能，在宽的温度范围（ 硅酮的家族太大了，应用也非常广泛，如二甲基硅酮流体，应用于家具、轿车抛光，喷涂及硬表面除垢剂；做消泡剂、治疗煤气中毒，还可以加工成脱模剂，还可以应用于铸造方面。来处理用于浇铸不锈钢和其它特种合金钢锭的铸模。在现代人的生活中用的化妆品、护发素、护肤品很多都有硅酮成份，甚至植入人体，整容。硅酮不由于它具有宽的温度和频率范围内都能保持高介电强度的特点，具有高度的闪点，低的蒸汽压力，无氧化作用，可用作脉冲变压器和电容器的液态介电体和调速电子管，磁控电子管等的介电冷却剂。而对应用在橡胶工业来说，感兴趣的不是硅烷偶联剂，麦丰公司经常用到此类配合剂：Si-69 HP-669它能增强矿物类填料与橡胶的结合性。总之，硅酮应用太广泛了，随着科学技术的发展，对于硅酮的应用不会有更加深入的探讨。麦丰员工们，在硅酮的“大观园”里，对我们最需要了解和学习的一种硅酮，那就是高分子量的硅酮聚合物，也就是人们所说的“硅橡胶”，当配合的填料，操作助剂，交联剂后，就可以成为在一般通用的橡胶机械设备上如炼胶机、硫化机上加工成硅橡胶制品。 在硅橡胶发展史中，美国的Coring（康宁）玻璃公司与DOW（道）化学公司，功不可没。是它们两个公司后来合并成一个生产硅酮产品企业。也就是现在人们所说的DOW Coring（道康宁公司）如果再要寻根问祖，打破砂缸问到底的话，应该是Coring公司在1935年由J·FrankLin Hyae先生在玻璃工厂首先研制了硅酮化合物。在同一年代，美国通用电气公司同Eugene G·Rochow先生也发明了采用氯硅烷的“直接法”生产硅酮。他们都是发明制造硅酮的鼻祖。从事硅橡胶的人们，应该永远记住他们，忘记先人，就等于背叛。 一、硅橡胶的品种 硅橡胶的生胶为高分子量的线型聚硅氧烷，除二甲基硅橡胶大分子链系由二甲基硅氧烷链节构成外，其它品种的硅橡胶其大分子链主要由二甲基硅氧烷结构单元构成，其余则为甲基乙烯基硅氧烷、甲基氟代烃基硅氧烷、甲基r-腈丙基硅氧烷等结构单元。上述各种硅橡胶的分子链均由重复的硅氧原子所组成，甲基、乙烯基、苯基、氟代烃基等均为侧基，除这些品种外，尚有在主链中含有机基团的硅橡胶，如在主链上除硅氧原子外，还含有苯撑基团的苯撑硅橡胶，含有二苯醚撑的苯醚撑硅橡胶等。纯二甲基硅氧烷橡胶具有较好的综合性能，故二甲基硅氧烷链节为各种硅橡胶中的主要成份，在大分子链中引入一定量的其它基因的目的，则在于改善橡胶的某些性能如改进硫化活性、耐寒性、耐油性、耐辐射性能等。 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。现将硅橡胶的主要品种简介如下。 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馏提纯，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，形成离分子线型二甲基硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示：
CH3 CH3
CH3—Si—O— Si—CH3 CH3
水解缩合 酸或碱 CH3［ Si—O］n CH3 （CH3）2SiCl2 O O 醇—水 CH3— Si—O— Si—CH3 CH3
CH3 CH3
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