室溫硫化矽橡膠及加成型矽橡膠
室溫硫化矽橡膠及加成型矽橡膠
室溫硫化型矽橡膠(LTV′S)及加成反應(yīng)型矽橡膠(LSR)
① 主要品種和特性
室溫硫化型矽橡膠是指以較低分子量的活性直鏈聚有機(jī)矽氧烷為基礎(chǔ)膠料,與交聯(lián)劑、催化劑配合,不需要加熱在常溫下就能的矽橡膠,一般簡稱LTV′S。
加成反應(yīng)型矽橡膠是指在鉑化合物的催化下發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)時(shí)不生成副產(chǎn)物的矽橡膠,通常由乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷、矽樹脂、低分子量的含氫矽油、鉑催化劑、反應(yīng)抑製劑等組成,也稱為液體矽橡膠,一般簡稱LSR。由於加成反應(yīng)型矽橡膠通常也在室溫(中溫)下硫化,所以一般也將其歸入室溫硫化型矽橡膠。本文將以上兩種統(tǒng)稱為室溫硫化型矽橡膠。
室溫硫化型矽橡膠分子量較低(一般為1~8萬),通常為粘稠狀液體。根據(jù)包裝形式,可分為單組分室溫硫化矽橡膠和雙組分室溫硫化矽橡膠。前者是將基礎(chǔ)膠料、填料、交聯(lián)劑或催化劑在在無水條件下混合均勻,密封包裝,遇大氣中濕氣即進(jìn)行反應(yīng)。後者是將基礎(chǔ)膠料和交聯(lián)劑或催化劑分開包裝,使用時(shí)按一定配比混合就發(fā)生交聯(lián),與環(huán)境濕氣無關(guān)。而按硫化機(jī)理,又可分為縮合型和加成型室溫硫化型矽橡膠兩類。
②室溫硫化矽橡膠的補(bǔ)強(qiáng)、配合和加工 室溫硫化矽橡膠也必須加有白碳黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑,否則強(qiáng)度比熱硫化型矽橡膠更低。
表3 室溫硫化矽橡膠的主要品種和性能
品種
硫化方式
副產(chǎn)物
優(yōu) 點(diǎn)
缺 點(diǎn)
單組分室內(nèi)硫化矽橡膠
接觸空氣中濕氣縮合交聯(lián)
醇
無臭,無腐蝕性,表麵固化較慢,粘接好,用途廣,強(qiáng)度高
儲(chǔ)存期較短,需要在較低的溫度下保存
肟
無臭,對(duì)一般物體無腐蝕性
機(jī)械強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度較差,對(duì)銅有腐蝕性
羥酸
對(duì)大多數(shù)材料有良好的粘接性,可製成透明品,機(jī)械強(qiáng)度適中
對(duì)金屬有腐蝕性,表麵固化快
胺
對(duì)混凝土、石灰石等建築材料有良好的粘接性
對(duì)金屬有腐蝕性,強(qiáng)度低,應(yīng)用不廣
胴
無臭,無腐蝕性,無毒,粘接性好,儲(chǔ)存穩(wěn)定
合成工藝比較麻煩,成本高
酰胺
低模數(shù),高伸長,具有持久的粘接和密封性能
抗張強(qiáng)度低
在催化劑存在下加成交聯(lián)
無
收縮性小,耐熱性高,施工時(shí)間長,無腐蝕,加熱加速固化
儲(chǔ)存困難,不能與C02接觸,需加入抑製劑,催化劑易“中毒”
雙組分室內(nèi)硫化矽橡膠
在催化劑存在下縮合交聯(lián)
醇
深層熟化,熟化時(shí)間可以調(diào)節(jié),膠料高稠度可調(diào)配
粘接性較差,有高溫下密閉還原現(xiàn)象
在催化劑存在下加成交聯(lián)
無
深層熟化,操作時(shí)間可控製,可製得高透明、高強(qiáng)度耐燃製品
催化劑易“中毒”
表4 縮合型與加成型室溫硫化矽橡膠的性能比較
比較科目
綜合型
加成型
合成方法
工藝簡便,成本較低
工藝複雜,成本較高
工藝性能
允許操作時(shí)間比較短,大麵積施工較困難
允許操作時(shí)間比較長,可以大麵積連續(xù)地操作施工
硫化副產(chǎn)物
有醇、水、酸等生成
無
密閉狀態(tài)下的副產(chǎn)物
產(chǎn)生硫化膠降解、變軟、失去機(jī)械性能的“返原”現(xiàn)象
無
介電性能
硫化初始階段介電性能降低,特彆是厚製品
優(yōu)
機(jī)械強(qiáng)度
中等
可製得高強(qiáng)度製品
光學(xué)性能
一般不能用於光學(xué)製品
可製出透光率≥90%透明品
耐焰性
需加入阻焰劑
良好
對(duì)金屬的腐蝕性
有(個(gè)彆產(chǎn)品例外)
無
線收縮率,%
0.1~0.3
<0.1
單組分室溫硫化矽橡膠是一種膠粘劑。用於粘合時(shí),不用表麵處理劑,即對(duì)玻璃、陶瓷、金屬、木材、塑料等多種材料有**的粘接力。必須儲(chǔ)存在與水或空氣隔絕的密閉容器內(nèi),應(yīng)用時(shí)無需添加催化劑,隻要將膠料從密閉容器內(nèi)接觸空氣中,因此使用非常方便;可用模壓、壓出或其他方法進(jìn)行短時(shí)間的加工,然後暴露於空氣中經(jīng)一定時(shí)間即由膏狀物硫化為彈性體。
雙組分室溫硫化矽橡膠在使用時(shí),首先要根據(jù)部件的技術(shù)要求和形狀,選擇出合適的品種,按一定的比例將交聯(lián)劑和催化劑加到膠料中混合均勻,進(jìn)而硫化成彈性體。
液體矽橡膠的主要特點(diǎn)是工藝簡化、快捷。由於它的流動(dòng)性好,強(qiáng)度高,適宜注壓製作模具和澆注仿古藝術(shù)品,尤其適合製造要求較高的*用製品。
③室溫硫化矽橡膠矽橡膠的應(yīng)用 通過適當(dāng)改變填料、添加劑和聚合物的結(jié)構(gòu)組成,並選擇各種各樣的交聯(lián)、催化體係,可以製得許多不同性能的品種。由於室溫硫化矽橡膠使用簡便,而且能夠製備出滿足各方麵技術(shù)要求的繁多品種,促使其產(chǎn)量和用途與日俱增,目前國外銷售的室溫硫化矽橡膠牌號(hào)達(dá)300種以上??梢院敛徽F大地說,在每一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中都有它的用武之地。
表5 室溫硫化矽橡膠的應(yīng)用一覽表
應(yīng)用部門
利 用 的 特 性
主 要 應(yīng) 用 範(fàn) 圍
建築工業(yè)
耐老化,著色、粘接性
取代瀝青,用作公路接縫的密封劑;高層建築物嵌板、幕牆和內(nèi)牆接縫的密封;廚房瓷磚周圍空隙的填平和浴盆、水鬥、便池周圍的密封等。
電子工業(yè)
優(yōu)異的介電性、耐候、粘接性,可隨時(shí)應(yīng)急
廣泛用作包封、灌注、粘接、浸漬和塗複等材料。
航空和宇航工業(yè)
耐燃、耐腐蝕、耐輻射
用於宇宙飛船窗口、真空泵係統(tǒng)和電子設(shè)備的密封,燒蝕塗層,耐油部位的密封。
汽車工業(yè)
耐疲勞、粘接性
用作現(xiàn)場成形的密封墊圈,汽車檔風(fēng)玻璃、門窗框架、反光燈、排氣管及易受水淋設(shè)備的粘接密封。
*療衛(wèi)生
液體矽橡膠,生理惰性
隱型眼鏡和人工角膜,齒科印模材料,防噪音耳塞等。
其他方麵
粘接性、仿真性
製作古代文物複製的模具,常規(guī)武器上的密封。