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氣相二氧化硅在硅橡膠的作用

時間:2020-12-22來源:全球有機硅網

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硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成,硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。硅橡膠分類的方法很多,通常按固化前的形態分為固體硅橡膠和液體硅橡膠;按硫化溫度分為室溫硫化硅橡膠,高溫硫化硅橡膠;按所用單體的不同,可分為甲基乙烯基硅橡膠,甲基苯基乙烯基硅橡膠、氟硅,腈硅橡膠等;按性能和用途的不同又可分為通用型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等等。


硅橡膠具有較好的耐高低溫、隔熱、絕緣、防潮、防腐蝕、抗污染和生理惰性,在航空、航天、國防、機械制造、建筑裝飾、生物醫藥等領域具有不可替代的作用。


硅橡膠最早是由美國以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年,硅橡膠產品問世。但未經補強的硅橡膠,其強度一般不超過0.4MPa,幾乎不能使用。要達到實際應用的水平,必須對其進行填充改性。直到1948年,采用高比表面積的氣相二氧化硅(氣相法白炭黑)補強的硅橡膠研制成功,才使硅橡膠的性能躍升到實用階段,奠定了現代硅橡膠生產技術的基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始生產硅橡膠的國家有美國、俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等。


相比常見的無機粉體填料(碳酸鈣、沉淀法二氧化硅等),添加氣相二氧化硅之后(氣相法白炭黑)的硅橡膠,其強度最高可提高40倍,屈服點模量可提高10倍左右,伸長率、蠕變性能也能得到十分顯著的改善。


氣相二氧化硅,又名氣相法白炭黑,分子式:SiO2,是由鹵硅烷在氫氧焰中高溫水縮合而得到的一種極其微細的納米級無定型二氧化硅。其粒徑小、比表面積大,表面活性高,具有良好的補強、增稠、觸變、防沉降、抗流掛、分散等性能。


經過研究發現,氣相二氧化硅表面的硅羥基(Si-OH)可以和硅橡膠大分子形成物理或化學結合,在二氧化硅表面形成硅橡膠分子吸附層,構成二氧化硅粒子與硅橡膠分子聯成一體的三維網絡結構,有效限制了硅橡膠分子鏈的形變,從而達到補強作用。






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