第五章室温硫化硅橡胶

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1、第五章 室温硫化硅橡胶第一节第一节 缩合型单组份室温硫化硅橡胶缩合型单组份室温硫化硅橡胶本堂学习目的1、掌握缩合型室温硫化硅橡胶基胶结构。2、掌握缩合型室温硫化硅橡胶种类。3、理解缩合型室温硫化硅橡胶组成。4、理解缩合型室温硫化硅橡胶交联机理。5、了解缩合型室温硫化硅橡胶性能及应用。一、一、单组分缩合型室温硫化硅橡胶的基本组成单组分缩合型室温硫化硅橡胶的基本组成 硫化机理及配制硫化机理及配制1、基本组成、基本组成 单组分的室温硫化硅橡胶通常是由基础聚合物,交联剂,催化剂,填料及添加剂等配制而成。A 基础聚合物基础聚合物107胶107基胶分子量的影响 （1）分子量直接影响弹性体性能。 （2）一般

2、选取的分子量为1万至10万。 （3）分子量高，弹性体强度高，但加工性差。 （4）分子量低，加工性好，交联速度快，但 弹性体强度差。 （5）分子量高与低的107基胶配合使用，可得到较 好的效果。 （1）通过氯硅烷的水解缩聚反应制备。 （2）通过环硅氧烷的开环聚合反应制备。 酸性催化剂催化，如硫酸，盐酸，磷酸，路易 斯酸等； 碱性催化剂，如，季胺碱等采用酸性催化剂后处理比较麻烦，酸不易除尽致使硫化硅橡胶的稳定性比较差工业上采用酸性白土作为催化剂，反应结束后过滤除去酸性白土即可。107胶的制备以KOH为催化剂，使环氧硅烷开环聚合待聚合体系变粘稠，再向其中滴加蒸馏水，使其降解反应结束后，将催化剂中和，

3、脱去低沸物，即可得到107胶 通过控制水量和温度可以调节降解的反应速度，可调节反应制得摩尔质量的107胶除KOH,Me4NOH,Bu4POH等亦可作为催化剂使用（）填料 单组分的液体硅橡胶常用的填料有白炭黑,碳酸钙,硅藻土,石英灰等等.沉淀法白炭黑配制的胶料流动性好,是主要的填料,若以补强,提高介电导性和触变性能为目的,则选用气相白炭黑为好.重质的碳酸钙是增量填料,轻质碳酸钙是常用的半补强材料,但补强效果差. 与高温硫化硅橡胶一样,使用白炭黑时，要对其进行表面Si-OH基处理，以防胶料混合和存放过程中发生结构化B B 配合剂配合剂（）交联剂（）交联剂单组分室温硫化硅橡胶的交联剂是含有可水解多官

4、能硅烷化合物，通式R4-nSi-Yn ,其中n=3,4，为烷基，为可水解的基团，不同型号的单组分室温硫化硅橡胶的交联剂是不同的 脱羧酸型 通式为 R4-nSi(OCOR)n n=3,4 MeSi(OCOCH3)3 脱肟型脱肟型的单组分室温硅橡胶的交联剂为多官能性肟基硅烷，其通式R4-nSi(ON=CR1R2)n,n=3,n=4;R,R1,R2均为有机基团，可相同，也可不同最常用是MeSi(ON=CMe2)3 脱醇型 脱醇型RTV1的交联剂为三官能烷氧基硅烷，通式为RSi(OR1)3,最通常用的是MeSi(OMe)3,MeSi(OEt)3,它们是MeSiCl3与相应的醇反应而来的 脱胺型 脱胺型

5、RTV1交联剂为多官能基硅烷，最常用MeSi(NHC6H11)3. 它们是由MeSiCl3与环己烷反应而得 脱酰胺型 脱酰胺型RTV1交联剂为多官能的酰胺基硅烷，通式为RSi(NR1COR2)3.常用的是三甲基三（甲基己酰胺基）硅烷。 脱丙酮型 脱丙酮型RTV1的交联剂通式可表示为RSi(OCCH2)3, 脱羟胺基型 脱羟基型RTV1交联剂为多官能性胺氧基烷，通式为RSi(ONEt2)3RTV1常用的催化剂是Sn的化合物，如：辛酸亚锡,二丁基二月硅酸锡等；各种钛的络合物也较常用。 D 其他的添加剂其他的添加剂 RTV1常用的其他添加剂有颜料,耐热添加剂 等等。C 催化剂催化剂2、固化机理、固化

6、机理 因 RTV1只有水分充分接触才会发生产生固化交联,所以胶层的表面部分易接触大气的水气,则先固化,胶层的内部则固化慢.因此,存在着表面固化快,内部固化慢或是不固化的问题.深层固化取决于水分在胶层中的扩散速度. 固化的速度与交联剂的水解活性有很大的关系,水解反应活性高则固化速度.各种交联剂的水解活性基本是: 脱丙酮型脱酰胺型脱乙酸型脱肟型脱醇型3、配制方法、配制方法各种缩合型RTV1比较:类型典型交联剂缩合反应产物产品性能优点缺点醋酸型MeSi(OAc)3AcOH硫化快，强度高，粘接性好，透明度高有醋酸味，对金属有腐蚀性酮肟型MeSi(ON=CMeEt)3MeEtC=NOH综合性能较好对铜有

7、少许腐蚀性醇型MeSi(OMe)3MeOH无味，无腐蚀性贮存性差，硫化慢，粘接性欠佳胺型MeSi(NHC6H11)3C6H11NH2硫化快有胺味、毒性及腐蚀性酰胺型MeSi(NMeAc)3AcNHMe无味，低模量粘接性欠佳丙酮型MeSi(OCMe=CH2)3Me2C=O无毒，无味，硫化快，易贮存，耐热性好成本高基胶, 填料, 交联剂, 催化剂和其他添加剂.第二节第二节 缩合型双组分室温硫化硅橡胶缩合型双组分室温硫化硅橡胶(RTV2) 1.基本组分基本组分组分方法1方法2方法3A基础聚合物、填料、交联剂基础聚合物、填料基础聚合物、填料、催化剂B催化剂催化剂、交联剂基础聚合物、填料、交联剂 由于缩

8、合型RTV2胶料是分装成两个组分,所以贮存稳定性好,又因它不需要潮气固化,所以不受胶层的限制,能深度固化,表层与内部固化都均匀. 与RTV1相比缩合型RTV2固化后对异构材料具 有较好的 脱模性,而且强度高,可将其用于制模和制造模型制品. 自从20世纪50年代正硅酸乙酯为交联剂,二烷基二羧酸锡为催化剂的缩合型RTV2问世以来,其品种不断增加,并得到了广泛的应用,目前,按照交联剂及缩合产物的不同,缩合型RTV2分为脱醇型,脱胺型,脱氢型和脱水型. A 基胶和填料基胶和填料 缩合型 RTV2同RTV1一样,是107胶.填料也是相同的.B 交联剂交联剂 脱醇型 Si(OEt)4或其水解产物聚正硅酸乙

9、酯；MeSi(OEt)3. 脱羟胺型胺氧基的环硅氧烷或线形低聚硅氧烷。Et2NO(Me2SiO)nNEt2Me3SiO(Me2SiO)nMe(Et2NO)SiOmSiMe3 脱氢型脱氢型甲基含氢硅油 脱水型脱水型多羟基的聚硅氧烷C 催化剂催化剂含铂的化合物和含锡的化合物D 添加剂添加剂颜料，增黏剂，触变剂等等脱氢型机理如下：脱醇型机理如下：脱羟胺型的反应机理如下：脱水型的反应机理如下：2 配制方法配制方法 各种产品的配料组成，配制工艺有所不同同一种配料组成，采用不同的配料方法，也会得到不同性能的产品 使用时，在基料中混入一定比例的交联剂和催化剂，即可室温下固化，成为弹性体也可按照选定的分装形式

10、与交联剂和催化剂一起进行分装，作为产品贮藏和出售 107胶作为缩合型RTV2的基胶，其摩尔质量的大小不仅与配料的流动性有关，而且影响硫化胶的物理力学性能，因此在基料的配料中，必须根据产品的要求选择合适黏度的107胶3 缩合型液体硅橡胶的基本特性缩合型液体硅橡胶的基本特性A 缩合型室温硫化硅橡胶的特点缩合型室温硫化硅橡胶的特点单组份（1）包装在一个容器中，遇潮气即可硫化； （2）温度对胶料黏度影响不大；（3）黏度可调；（4）使用温度范围广；（5）对大多数基材粘接性优良，；（6）电气性能优良；（7）压缩或拉伸的回弹性优良； （8）除醋酸型及酮肟型外，没有腐蚀性；（9）耐热、耐寒；耐候性优良；（10

11、）可制成透明产品，也可调制成各种颜色。 双组分双组分（1）使用比较方便，只需将基础胶料与催化剂混合，即可硫化成弹性体。 （2）黏度可调，通过变化催化剂品种、用量以及硫化条件，获得不同性能的硫化胶。 （3）里外同时硫化。 （4）对大部分基材脱模性良好，当胶料中加入增黏剂或基材表面先用底涂剂处理，可获得良好的粘接性。 （5）RTV-2胶具有耐热性、耐寒性、耐候性、抗电弧性及电气绝缘性。B 耐热性及耐寒性耐热性及耐寒性 RTV-1及RTV-2胶，如同其他聚硅氧烷产品一样，具有优良的耐热、耐寒性能。一般制品可在-60+200温度范围内长期使用。加入耐热添加剂，可在250300下使用。C 粘接性粘接性

12、RTV-1胶对一般基材如金属、陶瓷、塑料、混凝土件、玻璃等均有良好的粘接性， RTV-2胶除特殊品种外，对一般材料均呈脱模性，这种抗粘接性被广泛用于制取软模具 。D 电气性能电气性能 RTV-1胶及RTV-2胶具有优良的介电性能，对频率及温度变化稳定，并具有优异的耐电弧及耐电晕性能。 缩合型室温硫化硅橡胶硫化时，有低沸点副产物放出，故硫化初期电绝缘性能出现下降现象。待副产物逐渐挥发后，电绝缘性能才慢慢恢复正常。4 缩合型室温硫化硅橡胶的主要用途缩合型室温硫化硅橡胶的主要用途A 在电子电器工业中的应用B 在建筑行业中的应用C 在医疗卫生方面的应用D 在汽车、船舶及航空方面的应用E 制作软模具电子

13、行业 可包封，灌注，浸渍，涂布，粘接等，防潮，防尘，防电弧，防腐蚀，防震防冲。可对电器元件灌封保护。加入导热填料，可用于电器的散热粘结剂。 （1）建筑物缝隙密封。金属幕墙及水泥预制板的密封；门窗，水池、瓷砖、水管通道的密封。（2）玻璃的粘接密封。（3）公路缝隙密封。（4）电缆通道密封。硅橡胶具有阻燃性。建筑行业 硅橡胶无毒，无味，生理惰性，可作防噪音耳塞，假牙基拖软衬垫。用作牙科印模材料。用于整容和化装。医疗卫生方面 汽车的车窗密封，电子电器接插件，垫圈，反光灯，排气管，仪表的粘接密封。 用于就地成型垫圈发展迅猛。使用温度宽，抗冲击性好，压缩永久变形性好，密封好，成本低，工艺简单。汽车、船舶及

14、航空领域第三节第三节 加成型室温硅橡胶加成型室温硅橡胶1胶料和配方胶料和配方A 基胶基胶B交联剂交联剂甲基氢硅油C 铂系催化体系铂系催化体系四氢呋喃配位的铂催化剂甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂邻苯二甲酸二乙酯配位的铂催化剂热塑性树脂包封的微胶囊型铂催化剂D抑制剂抑制剂 含N、P、S的有机化合物含Sn、Pb、Hg、Bi、As等的重金属离子化合物含炔基及多乙烯基的化合物等E填料填料F 添加剂添加剂 2 固化机理 配制方法配制方法组分成分搭配及分装法12A基础聚合物、补强填料、交联剂、添加剂基础聚合物、补强填料、交联剂、抑制剂B催化剂基础聚合物、补强填料、催化剂、抑制剂4 性能性能性能缩合型加成型硫

15、化前低黏度（700mm2/s）,腻子状低黏度（500mm2/s）,腻子状配比(基础聚合物)：(交联剂)100:0.5100:10100:3100:100适用期取决于催化剂用量，一般较短比较长，且易控制硫化速度取决于催化剂用量，湿度影响大，温度影响较小温度影响大，高温下可快速硫化，湿度无影响深部硫化部分产品不行各类产品均可硫化副产物醇、水、氢等无（理论上）催化剂中毒无不能接触含N、P、S等有机物，Sn、Pb、Hg、Bi、As等离子性化合物，含炔及多乙烯基化合物电绝缘性硫化初期下降，之后恢复正常无副产物，不影响电绝缘性线收缩率/%1.0MeCF3CH2CH2EtBu与单组分相同，长时间使用，加入耐

16、热添加剂，可在使用稍差与其他两组分，但仍可在下长期使用黏结性对金属，陶瓷，木材，塑料水泥，玻璃等有一定的黏结性除特殊制品外，一般具有黏结性具有对抗性硫化速度受环境影响较大，随温度，湿度，催化剂用量增加而增加，固化由表及里，随胶层的厚度增加而减慢，硫化速度介于双组分与加成性之间不受湿度影响，随温度和催化的用量增加而加快，硫化速度较慢随催化剂和温度的提高而加快，不受胶层厚度影响硫化速度快光学性能一般不能使用光学制品一般不使用光学制品高度透明性化学稳定性良好的化学稳定性，但耐油，耐溶剂性能与单组分相同与单组分相同电子、电器灌封胶液体注射成型胶模具胶导热胶导电胶硅凝胶5 加成型液体硅橡胶应用加成型液体硅橡胶应用1、请写出缩合型液体硅橡胶基胶的制备方法。2、请写出单组份缩合型液体硅橡胶的配制方法。3、请说出单组份缩合型液体硅橡胶的固化特点。4、缩合型固化和加成型固化硅橡胶性能有什么不同。为什么？5、什么是加成型硅橡胶的催化剂中毒现象？课堂练习题课堂练习题