行业动态:关于硅橡胶的发展

       随着人们对硅橡胶研究、改性的不断深入，硅橡胶的耐热性、耐寒性、稳定性、机械强度、导热性、绝缘性、导电性、生物相容性等方面必将得到显著提高，各种各样的改性硅橡胶也势必将向新型化、高性能化、多样化、多功能化方向发展，改性硅橡胶具有更为广阔的应用前景。

 

1． 热硫化（HTV）硅橡胶

         刘地认为，选择摩尔质量分布窄的高摩尔质量、高乙烯基含量和低挥发分的甲基乙烯基硅橡胶生胶作护套的主要材料，比表面积大、pH值高的气相法白炭黑和粒径小于1 um的氢氧化铝作填料，可提高护套的防护和耐电腐蚀性能。秦国富认为，绝缘子的界面胶接处的气孔易导致局部放电，引起介质局部温度上升，导致绝缘物电离性老化；水分渗入界面胶接介质内部时，会使电离及损耗增加，从而缩短寿命，在高温下使电气强度下降。朱昌成等人认为，35 kV级绝缘子加装一片增爬裙对提高其污闪电压有明显效果。硅橡胶作为颅骨修补材料、人工食管、导尿管的应用正在增加。

 

        彭亚岚等人发现，三氧化二铁、氧化铈、工业级氯化铈能明显提高硅橡胶的耐热性。强军锋等人制成了高硬度（90度）硅橡胶；加入氧化铈能显著改善其热稳定性。王艳等人添加气相法白炭黑增加硅橡胶的硬度，添加二氧化铈改善硅橡胶的热稳定性。胡付余等人采用聚碳酸酯微粉部分代替白炭黑，使硅橡胶的断裂伸长率从230％提高到320％左右，撕裂强度从12.3kN／m提高到14.6 kN／m，邵尔A硬度从78度降低至68度；采用经硅烷偶联剂处理的白炭黑，硅橡胶的硬度减小为63。

         何颖等人发现，30份甲基封端和70份乙烯基封端的生胶复配，且乙烯基质量分数为0.15％时，硅橡胶性能*。樊东辉等人用戊二醛在硅橡胶表面制备了几丁聚糖涂层，以提高硅橡胶的亲水性。司马文霞等人研究了硅橡胶表面的分离水珠局部放电对硅橡胶表面结构的影响。段玉平等人将聚苯胺与硅橡胶按100:100的质量比制成复合材料，其屏蔽效能为16～19.3 dB，体积电阻率与硅橡胶相比下降12个数量级。0.22～220 kV系统用复合外套无间隙氧化锌避雷器，以硅橡胶作外套。

        硅橡胶复合膜在连续发酵过程、生活污水处理过程中也得到了应用。姜珍等人利用气相色谱法测定了正己烷、正庚烷、正癸烷、甲苯和丁酮溶剂在有机硅膜中的无限稀释扩散系数。徐晓刚等人用硅橡胶制作了光栅常数可变型光栅，用于光学MEMS器件中的关键部件。张凯等人采用乙炔炭黑制得抗静电硅橡胶泡沫材料。石耀刚等人采用模压混合发泡方法制备了具有混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料。雷卫华等人考察了硅橡胶-EPDM 并用胶及其泡沫的热老化性能。田杰等人用渗流法向开孔泡沫铝-硅合金和泡沫纯铝中充填硅橡胶，获得了含硅橡胶的泡沫材料。

        张纬等人通过溶液共混法制备了笼状硅氧烷低聚物催橡胶复合材料。张丽新等人研究了质子辐照对甲基硅橡胶的破坏，建立了甲基硅橡胶的破坏模型。张长贵等人发现，苯基硅橡胶的烧蚀性能优于乙烯基硅橡胶的烧蚀性能；芳纶纤维和羟基硅油的用量对硅橡胶的烧蚀性能影响较大。苏正涛等人发现，中苯基硅橡胶（苯基质量分数15％）为非结晶性硅橡胶；低苯基硅橡胶（苯基质量分数4.5％ ）的结晶熔化峰温比乙烯基硅橡胶下降9℃。孙全吉等人以低苯基硅橡胶为主要原料，制备了高阻尼硅橡胶。魏伯荣等人发现，随着温度的降低，甲基苯基硅橡胶（苯基的摩尔分数为5％～15％）的拉伸强度、拉伸模量升高，耐寒性下降。彭永利等人制得耐寒性优良的氟硅橡胶。余惠琴等人采用由溶胶-凝胶法自制的SiO2补强环氧树脂粘接硅橡胶与金属或复合材料时，取得了良好的粘接效果。

2．室温硫化（RTV）硅橡胶

        RTV硅橡胶的开发热点是各种功能硅橡胶，如阻燃、导电、耐热、低模量高伸长率硅橡胶。湖北洪磷化工公司和武汉大学联合研发的改性纳米有机硅密封胶在武大随州科技园正式投产。项目首期投资2000万元，有机硅密封胶生产能力为3600吨／年。王奉平以端羟基聚二甲基硅氧烷低聚物（线性体）为原料，氢氧化钾水溶液为催化剂，制成了高摩尔质量的端羟基聚二甲基硅氧烷。李晓俊等人采用连续法制备了脱酮肟型单组分室温硫化（RTV-1）硅橡胶胶粘剂。罗穗莲等人用3％的硅烷偶联剂对CaCO 3／SiO2复合粒子进行处理后填充到RTV硅橡胶中，硅橡胶的拉伸强度比用脂肪酸处理碳酸钙填充时提高2倍多；添加羧酸酯类物质能明显改善脱酮肟型RTV-1硅橡胶的浸水粘接性能。贾丽等人通过添加改性Mg（OH）2配成了阻燃脱醇型RTV硅橡胶。李周等人以自制的六官能度亚乙基硅氧烷为交联剂，配成脱醇型双组分室温硫化（RTV-2）硅橡胶。

       与采用甲基*氧基硅氧烷为交联剂的硅橡胶相比，此胶的拉伸强度提高了80％，表干时间从240 min缩短到120 min。陈春荣等人采用酰胺型扩链剂制备了低模量高延伸率RTV有机硅密封材料。余惠琴等人发现，酯类和醇类增塑剂均能明显降低硅橡胶的模量；环氧改性胶粘剂对添加酯类增塑剂的硅橡胶的粘接性好于添加醇类增塑剂的硅橡胶。彭忠利等人以a-官能团硅烷为自催化交联剂制备的RTV-1水性硅橡胶贮存性较差；当体系的pH值在9.5以上时，粘接力及持粘力较好。

         杨中文采用含特种元素的聚合物作增粘剂，制成耐高温、绝缘、辐照硫化的硅橡胶自粘带。倪勇等人在以a-系列硅烷偶联剂为基础的交联增粘剂中，引入7系列硅烷偶联剂，制成RTV-1粘合剂。齐士成等人认为，脱氢型有机硅密封剂在250℃和300℃的高温环境下，具有良好的耐热空气老化性能。


3． 加成型硅橡胶

        张利萍等人发现，在合成端乙烯基聚二甲基硅氧烷时，单体转化率均为85％左右；产物的粘度与数均摩尔质量的关系式为lgη=4.35lgMn-n， n为16．24。端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷在110℃时的合成反应动力学规律与端乙烯基聚二甲基硅氧烷基本一致。陈石刚等人制成加成型冷缩电缆附件用液体注射硅橡胶。戚云霞等人发现，MQ硅树脂可以增大加成型RTV硅橡胶的交联度，延长其硫化时间，改善其力学性能。


        潘大海等人以Si3N4、AIN、Al2O3为导热填料，制备了填充型RTV-2导热硅橡胶。范召东等人配制的双组分有机硅胶粘剂在粘接金属与硅橡胶、金属与金属时，经300℃ ×200 h、350℃ ×50 h高温老化后，粘接强度为2.7 MPa、1.2 MPa；且使用时不需底胶，对金属表面无腐蚀，已应用在飞机机载设备上。乔冬平等人制成RTV-2硅橡胶腻子，作为船用覆层及屏蔽保护的理想粘接材料。硅橡胶在赝复材料、印模材料中的应用研究正在增加。


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