Silanes for Adhesives and Sealants

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1 Silicone College Corporation Limited 有 机 硅 的 分 类 Corporation Limited

2 有 机 硅 分 类 第 一 章 硅 油 类 产 品 介 绍 1.1 硅 油 织 物 柔 软 整 理 剂 阳 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 阴 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 复 合 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 非 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 其 它 活 性 基 团 的 有 机 硅 整 理 剂 1.2 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 以 二 甲 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 以 甲 基 乙 氧 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 以 乙 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 第 二 章 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 2.1 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 一 高 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 硅 橡 胶 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 甲 基 苯 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 氟 硅 橡 胶 腈 硅 橡 胶 苯 撑 硅 橡 胶 乙 基 硅 橡 胶 硅 氮 橡 胶 2.2 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 二 室 温 硫 化 硅 橡 胶 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 双 苯 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 嵌 段 室 温 硫 化 硅 橡 胶 室 温 硫 化 睛 硅 橡 胶 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 室 温 硫 化 苯 撑 硅 橡 胶 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 2.3 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 三 硅 凝 胶 第 三 章 硅 树 脂 类 产 品 介 绍 第 四 章 硅 烷 偶 联 剂 类 产 品 介 绍 - 2 -

3 有 机 硅 主 要 分 类 有 机 硅 主 要 分 为 硅 油 硅 橡 胶 硅 树 脂 和 硅 烷 偶 联 剂 四 大 类 分 别 介 绍 如 下 : 第 一 章 硅 油 类 产 品 介 绍 硅 油 是 一 种 不 同 聚 合 度 链 状 结 构 的 聚 有 机 硅 氧 烷 它 是 由 二 甲 基 二 氯 硅 烷 加 水 水 解 制 得 初 缩 聚 环 体, 环 体 经 裂 解 精 馏 制 得 低 环 体, 然 后 把 环 体 封 头 剂 催 化 剂 放 在 一 起 调 聚 就 可 得 到 各 种 不 同 聚 合 度 的 混 合 物, 经 减 压 蒸 馏 除 去 低 沸 物 就 可 制 得 硅 油 最 常 用 的 硅 油, 有 机 基 团 全 部 为 甲 基, 称 甲 基 硅 油 有 机 基 团 也 可 以 采 用 其 它 有 机 基 团 代 替 部 分 甲 基 基 团, 以 改 进 硅 油 的 某 种 性 能 和 适 用 各 种 不 同 的 用 途 常 见 的 其 它 基 团 有 氢 乙 基 苯 基 氯 苯 基 三 氟 丙 基 等 近 年 来, 有 机 改 性 硅 油 得 到 迅 速 发 展, 出 现 了 许 多 具 有 特 种 性 能 的 有 机 改 性 硅 油 硅 油 一 般 是 无 色 ( 或 淡 黄 色 ), 无 味 无 毒 不 易 挥 发 的 液 体 硅 油 不 溶 于 水 甲 醇 二 醇 和 - 乙 氧 基 乙 醇, 可 与 苯 二 甲 醚 甲 基 乙 基 酮 四 氯 化 碳 或 煤 油 互 溶, 稍 溶 于 丙 酮 二 恶 烷 乙 醇 和 了 醇 它 具 有 很 小 的 蒸 汽 压 较 高 的 闪 点 和 燃 点 较 低 的 凝 固 点 随 着 链 段 数 n 的 不 同, 分 子 量 增 大, 粘 度 也 增 高, 固 此 硅 油 可 有 各 种 不 同 的 粘 度, 从 0.65 厘 沲 直 到 上 百 万 厘 沲 如 果 要 制 得 低 粘 度 的 硅 油, 可 用 酸 性 白 土 作 为 催 化 剂, 并 在 180 温 度 下 进 行 调 聚, 或 用 硫 酸 作 为 催 化 剂, 在 低 温 度 下 进 行 调 聚, 生 产 高 粘 度 硅 油 或 粘 稠 物 可 用 碱 性 催 化 剂 硅 油 按 化 学 结 构 来 分 有 甲 基 硅 油 乙 基 硅 油 苯 基 硅 油 甲 基 含 氢 硅 油 甲 基 苯 基 硅 油 甲 基 氯 苯 基 硅 油 甲 基 乙 氧 基 硅 油 甲 基 三 氟 丙 基 硅 油 甲 基 乙 烯 基 硅 油 甲 基 羟 基 硅 油 乙 基 含 氢 硅 油 羟 基 含 氢 硅 油 含 氰 硅 油 等 ; 从 用 途 来 分, 则 有 阻 尼 硅 油 扩 散 泵 硅 油 液 压 油 绝 缘 油 热 传 递 油 刹 车 油 等 硅 油 具 有 卓 越 的 耐 热 性 电 绝 缘 性 耐 候 性 疏 水 性 生 理 惰 性 和 较 小 的 表 面 张 力, 此 外 还 具 有 低 的 粘 温 系 数 较 高 的 抗 压 缩 性 ) 有 的 品 种 还 具 有 耐 辐 射 的 性 能 有 机 硅 乳 液 有 机 硅 乳 液 是 硅 油 的 一 种 形 式 下 面 从 硅 油 织 物 柔 软 整 理 剂 和 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 两 方 面 来 介 绍 1.1 硅 油 织 物 柔 软 整 理 剂 有 机 硅 乳 液 主 要 是 用 作 硅 油 织 物 柔 软 整 理 剂 第 一 代 的 有 机 硅 织 物 整 理 剂 是 二 甲 基 硅 油 和 含 - 3 -

4 氢 硅 油 ( 及 其 衍 生 物 ) 的 机 械 混 合 物 第 二 代 的 有 机 硅 织 物 整 理 剂 是 羟 基 封 端 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 乳 液, 它 是 由 八 甲 基 环 四 硅 氧 烷 单 体 水 乳 化 剂 催 化 剂 等 原 料 在 一 定 条 件 下 进 行 乳 液 聚 合 而 成 的 由 于 聚 合 和 乳 化 是 一 步 完 成, 因 而 具 有 工 时 短 工 效 高 设 备 简 单 操 作 方 便 等 优 点, 而 得 到 的 乳 液 又 非 常 稳 定, 颗 粒 十 分 均 匀 制 得 的 聚 合 物 两 端 带 有 活 性 基 团 ( 羟 基 ) 可 以 进 一 步 反 应 成 膜, 有 利 于 提 高 乳 液 的 应 用 效 果, 这 是 机 械 乳 化 硅 油 所 不 及 的 羟 基 硅 油 乳 液 按 其 所 采 用 的 表 面 活 性 剂 不 同 又 可 分 为 阳 离 子 阴 离 于 非 离 子 复 合 离 子 等 几 种 类 型 的 乳 液 阳 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 阳 离 于 型 羟 乳 聚 合 所 采 用 的 乳 化 剂 一 般 是 季 胺 盐 类 ( 国 外 文 献 报 道 的 是 十 八 烷 基 三 甲 基 氯 化 铵 ), 催 化 剂 为 氢 氧 化 铵 阳 离 子 型 羟 乳 可 用 于 各 种 纺 织 品 的 后 整 理, 具 有 改 善 织 物 手 感 提 高 织 物 弹 性 及 滑 爽 挺 括 之 性 能 ; 它 的 另 一 独 特 优 点 是 织 物 的 理 想 防 水 剂, 与 甲 基 含 氢 硅 油 乳 液 并 用, 防 水 性 能 及 防 水 耐 久 性 皆 可 达 到 相 当 高 的 水 平, 可 用 作 维 纶 篷 盖 帆 布 的 防 水 剂 涤 卡 布 的 防 水 剂 等 阴 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 阴 离 子 型 羟 乳 的 特 点 是 在 织 物 整 理 剂 中 配 伍 性 好, 乳 液 十 分 稳 定 尤 其 纺 织 品 印 染 中 的 助 剂 大 部 份 为 阴 离 子 型, 若 采 用 阳 离 子 型 羟 乳 往 往 容 易 引 起 破 乳 漂 油, 而 阴 离 子 型 羟 乳 可 以 避 免 此 弊 病, 所 以 更 受 用 户 单 位 欢 迎, 用 途 十 分 广 泛 复 合 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 阳 离 子 型 羟 乳 虽 然 是 一 种 优 良 的 织 物 柔 软 整 理 剂, 但 这 种 乳 液 不 耐 硬 水, 还 不 能 与 二 羟 甲 基 二 羟 基 乙 烯 脲 树 脂 (2D) 树 脂 催 化 剂 氯 化 镁 和 阴 离 子 型 增 白 剂 同 浴 使 用, 因 此 在 使 用 上 有 一 定 的 局 限 性 此 外, 由 于 乳 液 稳 定 性 差, 有 机 硅 高 聚 物 易 从 乳 液 中 分 离 出 来, 漂 在 液 面 上, 俗 称 " 漂 油 " 若 在 乳 液 聚 合 过 程 中, 采 用 阳 离 子 型 与 非 离 子 型 乳 化 剂 进 行 复 配, 则 可 克 服 阳 离 子 型 乳 化 剂 制 备 羟 基 硅 油 乳 液 的 缺 点, 制 得 的 有 机 硅 乳 液 能 耐 硬 水 能 与 2D 树 脂 氯 化 镁 和 增 白 剂 VBL 等 同 浴 使 用, 并 具 有 良 好 的 耐 热 性 和 耐 冷 冻 性 非 离 子 型 羟 基 硅 油 乳 液 非 离 子 型 羟 乳 比 离 于 型 羟 乳 的 适 应 性 强, 稳 定 性 更 好, 因 此 许 多 国 家 都 大 力 研 究 非 离 子 型 羟 乳 如 瑞 士 汽 巴 嘉 基 公 司 生 产 的 新 产 品 UltrateX FSA, 是 一 种 分 子 量 在 20 万 以 上 的 羟 基 封 头 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 的 非 离 子 型 乳 液, 比 美 国 陶 康 宁 公 司 的 Dc-1111 阴 离 子 型 羟 乳 前 进 了 一 步 其 它 活 性 基 团 的 有 机 硅 整 理 剂 为 了 适 应 各 类 织 物 高 级 整 理 的 需 要, 改 善 有 机 硅 整 理 织 物 的 抗 油 污 抗 静 电 和 亲 水 性 能, 并 - 4 -

5 使 化 纤 织 物 具 有 天 然 织 物 的 许 多 优 点, 有 机 硅 工 作 者 研 究 了 在 有 机 硅 分 子 上 引 入 其 它 活 性 基 团 如 氨 基 酰 胺 基 酯 基 氰 基 羧 基 环 氧 基 等 这 些 基 团 的 引 入 使 有 机 硅 织 物 整 理 剂 具 有 特 殊 的 效 果, 例 如, 有 机 硅 分 子 引 入 氨 基 适 于 毛 织 品 的 防 缩 和 柔 软 整 理 ; 引 入 酰 胺 基 适 于 防 污 整 理, 柔 软 性 也 大 有 提 高 : 引 入 氰 基 耐 油 性 好, 聚 氧 化 乙 烯 醚 和 有 机 硅 的 共 聚 物 防 静 电 效 果 良 好 ; 有 机 氟 改 性 的 有 机 硅 具 有 拒 油 防 污 防 静 电 拒 水 等 许 多 优 点 1.2 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 一 般 为 水 包 油 型 (O/W) 乳 液, 即 水 是 连 续 相, 硅 油 是 非 连 续 相 它 是 将 硅 油 乳 化 剂 及 增 稠 剂 等 进 行 预 混, 然 后 逐 步 加 水 搅 匀, 最 后 在 胶 体 磨 中 反 复 研 磨 直 至 得 到 合 乎 要 求 的 乳 液 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 是 有 机 硅 消 泡 剂 中 使 用 面 最 广 用 量 最 大 的 一 种 消 泡 剂 它 的 特 点 是 易 分 散 在 水 体 系 中, 可 广 泛 用 作 水 相 体 系 的 消 泡 剂 使 用 时, 将 乳 液 直 接 加 入 起 泡 体 系 中, 即 可 获 得 良 好 的 消 泡 效 果 为 提 高 乳 液 的 消 泡 效 果 及 计 量 的 准 确 性, 一 般 不 直 接 使 用 10% 以 上 的 浓 硅 油 乳 液 : 而 是 先 将 其 用 凉 水 或 直 接 用 起 泡 液 稀 释 至 10% 以 下 使 用 禁 忌 使 用 过 热 或 过 冷 的 液 体 稀 释, 否 则 将 引 起 乳 液 破 乳 乳 液 稀 释 后 稳 定 性 会 变 差, 存 放 过 程 也 可 能 发 生 分 层 ( 漂 油 ) 现 象, 也 即 破 乳 故 稀 释 后 的 乳 液 宜 尽 快 用 完 如 果 需 要, 可 加 入 增 稠 剂 以 提 高 乳 液 的 稳 定 性 对 于 间 歇 操 作 过 程, 硅 油 乳 液 可 以 在 体 系 运 转 前 一 次 加 入, 也 可 采 用 分 批 补 加 的 方 式 ; 对 于 连 续 操 作 过 程, 硅 油 乳 液 应 在 系 统 的 适 当 部 位 连 续 地 或 间 断 地 加 入 使 用 乳 液 型 消 泡 剂 时, 特 别 要 考 虑 起 泡 体 系 的 温 度 及 酸 碱 性 等 条 件, 因 为 硅 油 乳 液 比 较 娇 气, 超 过 它 的 使 用 范 围, 乳 液 就 会 过 早 破 乳, 变 成 低 效 或 无 效 ( 硅 油 乳 液 的 用 量, 一 般 为 起 泡 液 重 量 的 10~10Oppm( 按 硅 油 计 ) 当 然 特 殊 情 况 下 也 有 少 于 10ppm 和 多 于 100ppm 的 其 最 宜 用 量 主 要 是 通 过 试 验 来 确 定 一 般 的 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 大 多 为 水 包 油 型 根 据 硅 油 种 类 的 不 同, 硅 油 乳 液 型 消 泡 剂 有 如 下 几 种 类 型 : 以 二 甲 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 这 类 消 泡 剂 是 由 二 甲 基 硅 油 加 上 乳 化 剂 和 水 等 配 制 而 成, 可 广 泛 应 用 于 发 酵 食 品 造 纸 纤 维 制 药 合 成 树 脂 等 方 面 以 甲 基 乙 氧 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 这 类 消 泡 剂 是 由 甲 基 乙 氧 基 硅 油 及 配 合 剂 制 成 以 乙 基 硅 油 为 主 体 的 硅 油 乳 液 近 年 来, 有 机 硅 消 泡 剂 正 朝 着 有 机 硅 一 聚 醚 嵌 段 共 聚 ( 或 接 枝 共 聚 ) 方 向 发 展 这 类 消 泡 剂 - 5 -

6 由 于 兼 具 有 机 硅 和 聚 醚 的 特 性, 因 而 使 消 泡 力 大 大 提 高 ; 有 机 硅 一 聚 醚 共 聚 型 消 泡 剂 又 可 称 为 自 乳 化 型 的 有 机 硅 消 泡 剂, 它 是 在 有 机 硅 分 子 链 中 嵌 段 ( 或 接 枝 ) 亲 水 性 的 氧 化 乙 烯 链 或 氧 化 乙 烯 氧 化 丙 烯 链, 使 疏 水 的 硅 氧 烷 部 分 与 亲 水 的 聚 醚 结 合 在 一 起, 这 样 的 分 子 具 有 较 大 的 极 性, 作 为 消 泡 剂 来 说 铺 展 系 数 大, 能 在 发 泡 介 质 中 分 散 均 匀, 消 泡 效 力 高, 是 一 类 新 型 的 高 效 消 泡 剂 这 类 无 须 使 用 乳 化 剂 的 自 乳 化 硅 油, 消 泡 效 果 对 某 些 体 系 来 说 是 相 当 满 意 的, 它 特 别 适 用 于 那 些 不 宜 使 用 一 般 硅 油 乳 液 和 一 般 硅 油 乳 液 难 于 胜 任 的 场 合 第 二 章 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 2.1 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 一 高 温 硫 化 硅 橡 胶 高 温 硫 化 硅 橡 胶 是 高 分 子 量 ( 分 子 量 一 般 为 40~80 万 ) 的 聚 有 机 硅 氧 烷 ( 即 生 胶 ) 加 入 补 强 填 料 和 其 它 各 种 添 加 剂, 采 用 有 机 过 氧 化 物 为 硫 化 剂, 经 加 压 成 型 ( 模 压 挤 压 压 延 ) 或 注 射 成 型, 并 在 高 温 下 交 链 成 橡 皮 这 种 橡 胶 一 般 简 称 为 硅 橡 胶 高 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 一 般 分 为 两 个 阶 段 进 行, 第 一 分 阶 段 是 将 硅 生 胶 补 强 剂 添 加 剂 硫 化 剂 和 结 构 控 制 剂 进 行 混 炼, 然 后 将 混 炼 料 在 金 属 模 具 中 加 压 加 热 成 型 和 硫 化, 其 压 力 为 50 公 斤 /cm2 左 右, 温 度 为 120~130, 时 间 为 10~30 分 钟, 第 二 阶 段 是 将 硅 橡 皮 从 模 具 中 取 出 后, 放 入 烘 箱 内, 于 200~250 下 烘 数 小 时 至 24 小 时 使 橡 皮 进 一 步 硫 化, 同 时 使 有 机 过 氧 化 物 分 解 挥 发 硅 橡 胶 的 补 强 填 料 是 各 种 类 型 的 白 炭 黑, 它 可 使 硫 化 胶 的 强 度 增 加 十 倍 加 入 各 种 添 加 剂 主 要 是 降 低 胶 的 成 本 改 善 胶 料 性 能 以 及 赋 予 硫 化 胶 各 种 特 殊 性 能 如 阻 燃 导 电 等 交 链 剂 是 各 种 有 机 过 氧 化 物, 如 过 氧 化 苯 甲 酰,2,4- 二 氯 过 氧 化 苯 甲 酰, 二 枯 基 过 氧 化 物,2,5- 二 特 丁 基 过 氧 己 烷 等. 结 构 控 制 剂 是 为 了 避 免 混 炼 胶 料 放 置 时 间 过 长 产 生 结 构 化 使 胶 料 变 硬 变 硬, 难 以 加 工 熟 化 而 加 入 的, 可 采 用 甲 基 羟 基 硅 油 或 二 苯 基 二 羟 基 夺 烷 作 为 结 构 控 制 剂 硅 橡 胶 主 链 上 的 侧 基 可 以 是 甲 基 乙 基 乙 烯 基 苯 基 三 氟 丙 基 等 最 常 用 的 是 甲 基, 也 可 引 入 其 它 基 团 以 改 善 加 工 性 能 和 其 它 性 能 因 此, 根 据 侧 基 基 团 和 胶 料 配 方 的 不 同, 可 以 得 到 各 种 不 同 用 途 的 硅 橡 胶, 一 般 可 分 为 下 面 几 种 类 型 : 通 用 型 ( 含 甲 基 和 乙 烯 基 ) 高 温 和 低 温 型 ( 含 苯 基 甲 基 和 乙 烯 基 ) 低 压 缩 永 久 变 形 ( 含 甲 基 和 乙 烯 基 ) 低 收 缩 ( 去 挥 发 份 ) 和 耐 溶 剂 ( 氟 硅 橡 胶 ) 等 下 面 介 绍 几 种 重 要 类 型 的 硅 橡 胶 甲 基 硅 橡 胶 二 甲 基 硅 橡 胶 是 投 入 商 业 化 生 产 最 早 的 一 种 硅 橡 胶, 可 在 -60~200 范 围 内 保 持 良 好 的 弹 性, 耐 老 化 性 能 好, 有 优 异 的 电 绝 缘 性 能 以 及 防 潮 防 震 和 生 理 惰 性 等 特 性 二 甲 基 硅 橡 胶 主 要 用 于 强 物 涂 覆, 也 可 制 成 各 种 挤 出 及 压 延 制 品 用 于 机 电 航 空 汽 车 及 医 - 6 -

7 疗 等 行 业 但 由 于 二 甲 基 硅 橡 胶 硫 化 活 性 低, 用 于 制 造 厚 制 品 时, 硫 化 困 难, 内 层 易 起 泡 且 高 温 压 缩 永 久 变 形 大, 故 目 前 已 被 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 所 取 代 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 由 于 硅 橡 胶 大 分 子 结 构 中 引 入 少 量 乙 烯 基 可 大 大 改 善 硅 橡 胶 的 硫 化 加 工 性 能, 因 此 在 目 前 应 用 的 硅 橡 胶 中, 大 多 含 有 乙 烯 基 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 是 最 通 用 的 一 种 硅 橡 胶, 目 前 在 国 内 外 硅 橡 胶 的 生 产 中 占 主 导 地 位 由 于 它 在 侧 链 上 引 入 部 份 不 饱 和 的 乙 烯 基, 使 它 的 加 工 性 能 和 物 理 机 械 性 能 均 优 于 二 个 基 硅 橡 胶 它 除 具 有 二 甲 基 硅 橡 胶 一 般 特 性 外, 还 具 有 较 宽 的 使 用 温 度 范 围, 可 在 一 60~260 范 围 内 保 持 良 好 弹 性, 它 比 二 甲 基 硅 橡 胶 容 易 硫 化, 具 有 较 小 的 压 缩 永 久 变 形, 较 好 的 耐 溶 剂 的 膨 胀 性 和 耐 高 压 蒸 汽 的 稳 定 性 以 及 优 良 的 耐 寒 性 等, 而 且 又 因 为 采 用 活 性 较 低 的 过 氧 化 物 进 行 硫 化, 从 而 减 少 了 硫 化 时 产 生 气 泡 及 橡 胶 稳 定 性 差 的 弱 点 故 一 般 用 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 可 制 做 厚 度 较 大 的 制 品 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 是 硅 橡 胶 中 应 用 最 广 泛 的 品 种, 近 年 来 不 断 涌 现 的 各 种 高 性 能 和 特 殊 用 途 的 硅 橡 胶, 大 都 是 以 乙 烯 基 硅 橡 胶 为 基 础 胶, 例 如 高 强 度 硅 橡 胶 低 压 缩 永 久 变 形 硅 橡 胶 不 需 后 硫 化 硅 橡 胶 耐 热 导 电 硅 橡 胶 和 医 用 硅 橡 胶 等 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 在 航 空 工 业 上, 广 泛 用 作 垫 圈 密 封 材 料 及 易 碎 防 震 部 件 的 保 护 层 ; 在 电 气 工 业 中 可 作 电 子 元 件 等 高 级 绝 缘 材 料, 耐 高 温 电 位 器 的 动 态 密 封 圈, 地 下 长 途 通 信 装 备 的 密 封 圈 ; 在 医 学 上, 由 于 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 对 人 体 的 生 理 反 应 小 无 毒, 故 用 作 外 科 整 形 人 造 心 脏 瓣 膜 血 管 等 甲 基 苯 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 甲 基 苯 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 是 在 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 的 分 子 链 中 引 入 甲 基 苯 基 硅 氧 链 节 或 二 苯 基 硅 氧 链 节 而 得 的 产 品 在 聚 硅 氧 烷 的 侧 基 上 引 入 苯 基, 由 于 破 坏 了 二 甲 基 硅 氧 烷 结 构 的 规 整 性, 大 大 降 低 了 聚 合 物 的 结 晶 温 度, 扩 大 了 该 聚 合 物 材 料 的 低 温 应 用 范 围 因 此, 甲 基 苯 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 除 了 具 有 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 所 有 的 压 缩 永 久 变 形 小 使 用 温 度 范 围 宽 抗 氧 化 耐 候 防 震 防 潮 和 良 好 的 电 气 绝 缘 性 能 外, 还 具 有 卓 越 的 耐 低 温 耐 烧 蚀 和 耐 辐 照 等 性 能. 这 些 性 能 随 分 子 链 中 苯 基 含 量 的 不 同 而 有 所 变 化, 一 般 来 说, 苯 基 含 量 ( 苯 基 与 硅 原 子 之 比 ) 在 5~10% 时 称 低 苯 基 硅 橡 胶, 它 具 有 独 特 的 耐 寒 性 能, 在 -70~-100 仍 能 保 持 橡 胶 的 弹 性, 是 所 有 橡 胶 中 低 温 性 能 最 好 的 一 种, 加 之 它 兼 有 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 的 优 点 且 成 本 不 高, 因 此 大 有 取 代 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 趋 势 苯 基 含 量 20~40% 时 称 中 苯 基 硅 橡 兼 有 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 的 优 点 且 成 本 不 高, 因 此 大 有 取 代 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 趋 势 苯 基 含 量 20~40% 时 称 中 苯 基 硅 橡 胶, 它 具 有 卓 越 的 耐 燃 特 性, 一 旦 着 火 可 以 自 熄 苯 基 含 量 在 40~50% 时 称 高 苯 基 硅 橡 胶, 它 具 有 优 异 的 耐 辐 射 性 能, 耐 γ- 射 线 为 1xI08 伦 琴 一 般 说 来, 随 着 苯 基 含 量 的 增 加, 硅 橡 胶 分 子 链 的 刚 性 逐 渐 增 大, 硅 橡 胶 的 耐 低 温 性 能 逐 渐 下 降, 但 随 着 苯 基 含 量 的 增 加, 提 高 了 硫 化 胶 的 耐 燃 性 和 耐 辐 照 性 - 7 -

8 甲 基 苯 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 是 宇 航 工 业 尖 端 技 术 和 国 民 经 济 其 它 部 门 的 重 要 材 料 之 一, 可 供 制 做 各 种 模 压 和 挤 出 制 品 用 作 航 空 工 业 的 耐 寒 橡 胶 和 用 于 耐 烧 蚀 耐 热 老 化 或 耐 辐 射 部 位 的 密 封 圈 垫 管 材 和 棒 材 等 氟 硅 橡 胶 氟 硅 橡 胶 是 指 γ- 三 氟 丙 基 甲 基 聚 硅 氧 烷 氟 硅 橡 胶 具 有 优 良 的 耐 化 学 物 质 耐 溶 剂 和 耐 润 滑 油 性 能, 此 种 硅 橡 胶 在 非 极 性 溶 剂 中 的 膨 胀 率 小, 耐 寒 性 及 热 稳 定 性 好, 抗 着 火 性 也 好, 故 在 飞 机 火 箭 导 弹 宇 宙 飞 行 石 油 化 工 中 用 作 与 燃 料 油 和 润 滑 油 接 触 胶 管 垫 片 密 封 圈 燃 料 箱 村 里 等, 也 可 用 于 制 造 耐 腐 蚀 的 衣 服 手 套 以 及 涂 料 粘 合 剂 等 腈 硅 橡 胶 由 于 聚 合 物 分 子 侧 链 中 含 有 β- 腈 乙 基 或 γ- 腈 丙 基 强 极 性 基 团, 大 大 增 加 了 分 子 链 间 作 用 力, 提 高 了 耐 油 耐 溶 剂 性 能 同 时, 由 于 引 入 一 定 量 的 腈 烷 基, 破 坏 了 聚 合 物 结 构 的 规 整 性, 也 大 大 改 善 了 耐 寒 性 腈 烷 基 的 类 型 及 其 含 量, 对 性 能 影 响 很 大, 如 含 有 7.5 克 分 子 %γ- 腈 丙 基 的 硅 橡 胶, 低 温 性 能 与 低 苯 基 硅 橡 胶 相 似 ( 其 玻 璃 化 温 度 为 ), 耐 油 性 比 苯 基 硅 橡 胶 好 随 γ- 腈 丙 基 含 量 增 加 至 33~50 克 分 子 %, 耐 寒 性 降 低, 耐 油 性 改 善 用 β- 腈 乙 基 代 替 γ- 腈 丙 基 能 提 高 腈 硅 橡 胶 的 耐 热 性, 可 耐 250 热 空 气 老 化 腈 硅 橡 胶 的 主 要 优 点 是 耐 油 和 耐 浴 剂 的 性 能 优 异, 可 在 -60~180 的 范 围 内 保 持 弹 性, 因 此, 可 做 成 耐 油 橡 胶 制 品 用 于 航 空 工 业 汽 车 工 业 和 石 油 工 业 上 ; 也 可 作 为 高 性 能 飞 行 器 的 环 境 密 封 剂 及 油 箱 密 封 剂, 在 -54 至 200 以 上 能 保 持 密 封 腈 硅 橡 胶 可 用 普 通 设 备 进 行 加 工 苯 撑 硅 橡 胶 苯 撑 硅 橡 胶 的 主 要 特 点 是 具 有 优 良 的 耐 辐 射 性 能, 其 耐 辐 射 性 能 为 通 用 的 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 的 10~15 倍, 为 高 苯 基 硅 橡 胶 的 5~10 倍, 因 此, 可 用 于 宇 航 工 业 原 子 能 工 业 和 核 反 应 堆 等 作 为 耐 高 能 辐 射 的 电 缆 护 套 垫 圈 以 及 热 收 缩 管 等 乙 基 硅 橡 胶 在 聚 硅 氧 烷 侧 链 上 引 入 乙 基 制 得 的 二 乙 基 硅 橡 胶, 其 突 出 的 性 能 是 耐 寒 性 特 别 好, 耐 寒 性 优 于 二 甲 基 硅 橡 胶 和 一 般 的 甲 基 乙 烯 基 硅 橡 胶 乙 基 含 量 越 高, 耐 寒 性 越 好 但 乙 基 的 反 应 活 性 比 甲 基 大, 因 此, 随 乙 基 含 量 越 大, 耐 热 性 随 之 下 降 作 为 低 温 使 用 的 乙 基 硅 橡 胶, 以 在 聚 合 物 中 含 有 二 乙 基 硅 氧 链 节 为 8 克 分 子 % 为 宜 乙 基 硅 橡 胶 的 使 用 温 度 一 般 为 硅 氮 橡 胶 硅 氮 橡 胶 的 主 要 优 点 是 具 有 卓 越 的 热 稳 定 性, 在 430~480 不 分 解, 有 的 甚 至 能 耐 500 以 上 的 高 温 硅 氮 橡 胶 的 突 出 弱 点 是 水 解 稳 定 性 差, 曾 一 度 被 认 为 没 有 发 展 前 途 后 来 发 现 主 - 8 -

9 链 中 引 入 环 二 硅 氮 烷 的 聚 合 物 具 有 很 好 的 热 稳 定 性 用 硅 芳 撑 改 性 的 含 环 二 硅 氮 烷 的 弹 性 体, 在 空 气 中 加 热 到 425 不 失 重,570 时 失 重 仅 为 10%, 且 具 有 较 好 的 水 解 稳 定 性 2.2 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 二 室 温 硫 化 硅 橡 胶 室 温 硫 化 硅 橡 胶 (RTV) 是 六 十 年 代 问 世 的 一 种 新 型 的 有 机 硅 弹 性 体, 这 种 橡 胶 的 最 显 著 特 点 是 在 室 温 下 无 须 加 热 加 压 即 可 就 地 固 化, 使 用 极 其 方 便 因 此, 一 问 世 就 成 为 整 个 有 机 硅 产 品 的 一 个 重 要 组 成 部 分 现 在 室 温 硫 化 硅 橡 胶 已 广 泛 用 作 粘 合 剂 密 封 剂 防 护 涂 料 灌 封 和 制 模 材 料, 在 各 行 各 业 中 都 有 它 的 用 途 室 温 硫 化 硅 橡 胶 由 于 分 子 量 较 低, 因 此 素 有 液 体 硅 橡 胶 之 称, 其 物 理 形 态 通 常 为 可 流 动 的 流 体 或 粘 稠 的 膏 状 物, 其 粘 度 在 100~ 厘 沲 之 间 根 据 使 用 的 要 求, 可 把 硫 化 前 的 胶 料 配 成 自 动 流 平 的 灌 注 料 或 不 流 淌 但 可 涂 刮 的 腻 子 室 温 硫 化 硅 橡 胶 所 用 的 填 料 与 高 温 硫 化 硅 橡 胶 类 似, 采 用 白 炭 黑 补 强, 使 硫 化 胶 具 有 10~60 公 斤 / 厘 米 2 扯 断 强 度 填 加 不 同 的 添 加 剂 可 使 胶 料 具 有 不 同 的 比 重 硬 度 强 度 流 动 性 和 触 变 性, 以 及 使 硫 化 胶 具 有 阻 燃 导 电 导 热 耐 烧 蚀 等 各 种 特 殊 性 能 室 温 硫 化 硅 橡 胶 按 其 包 装 方 式 可 分 为 单 组 分 和 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶, 按 硫 化 机 理 又 可 分 为 缩 合 型 和 加 成 型 因 此, 室 温 硫 化 硅 橡 胶 按 成 分 硫 化 机 理 和 使 用 工 艺 不 同 可 分 为 三 大 类 型, 即 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 和 双 组 分 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 单 组 分 和 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 生 胶 都 是 α,ω- 二 羟 基 聚 硅 氧 烷 ; 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 则 是 含 烯 基 和 氢 侧 基 ( 或 端 基 ) 的 聚 硅 氧 烷, 因 为 在 熟 化 时, 往 往 在 稍 高 于 室 温 的 情 况 下 (50~150 ) 能 取 得 好 的 熟 化 效 果, 所 以, 又 称 低 温 硫 化 硅 橡 胶 (LTV) 这 三 种 系 列 的 室 温 硫 化 硅 橡 胶 各 有 其 优 缺 点 : 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 优 点 是 使 用 方 便, 但 深 部 固 化 速 度 较 困 难 ; 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 优 点 是 固 化 时 不 放 热, 收 缩 率 很 小, 不 膨 胀, 无 内 应 力, 固 化 可 在 内 部 和 表 面 同 时 进 行, 可 以 深 部 硫 化 ; 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 时 间 主 要 决 定 于 温 度, 因 此, 利 用 温 度 的 调 节 可 以 控 制 其 硫 化 速 度 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 反 应 是 靠 空 气 中 的 水 分 来 引 发 的 常 用 的 交 链 剂 是 甲 基 三 乙 酰 氧 基 硅 烷, 它 的 Si-O-C 键 很 易 被 水 解, 乙 酰 氧 基 与 水 中 的 氢 基 结 合 成 醋 酸, 而 将 水 中 的 羟 基 移 至 原 来 的 乙 酰 氧 基 的 位 置 上, 成 为 三 羟 基 甲 基 硅 烷 三 羟 基 甲 基 硅 烷 极 不 稳 定, 易 与 端 基 为 羟 基 的 线 型 有 机 硅 缩 合 而 成 为 交 链 结 构 平 时, 将 含 有 硅 醇 端 基 的 有 机 硅 生 胶 与 填 料 催 化 剂 交 链 剂 等 各 种 配 合 剂 装 入 密 封 的 软 管 中, 使 用 时 由 容 器 挤 出, 借 助 于 空 气 中 的 水 分 而 硫 化 成 弹 性 体, 同 时 放 出 低 分 子 物 交 链 剂 除 甲 基 三 乙 酰 氧 基 硅 烷 外, 还 可 以 是 含 烷 氧 基 肟 基 胺 基 酰 胺 基 酮 基 的 硅 烷 当 与 烷 氧 基 交 链 后 放 出 醇, 称 为 脱 醇 型 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶, 当 与 肟 基 交 链 后 生 成 肟, 称 为 脱 肟 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 因 此, 随 着 交 链 剂 的 不 同, 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 可 为 脱 酸 型 脱 肟 型 脱 醇 型 脱 胺 型 脱 酰 胺 型 和 脱 酮 型 等 许 多 品 种, 但 脱 酸 型 是 目 前 最 广 泛 使 用 的 一 种 - 9 -

10 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 时 间 取 决 于 硫 化 体 系 温 度 湿 度 和 硅 橡 胶 层 的 厚 度, 提 高 环 境 的 温 度 和 湿 度, 都 能 使 硫 化 过 程 加 快 在 典 型 的 环 境 条 件 下, 一 般 15~30 分 钟 后, 硅 橡 胶 的 表 面 可 以 没 有 粘 性, 厚 度 0.3 厘 米 的 胶 层 在 一 天 之 内 可 以 固 化 固 化 的 深 度 和 强 度 在 三 个 星 期 左 右 会 逐 渐 得 到 增 强 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 具 有 优 良 的 电 性 能 和 化 学 惰 性, 以 及 耐 热 耐 自 然 老 化 耐 火 焰 耐 湿 透 气 等 性 能 它 们 在 -60~200 范 围 内 能 长 期 保 持 弹 性 它 固 化 时 不 吸 热 不 放 热, 固 化 后 收 缩 率 小, 对 材 料 的 粘 接 性 好 因 此, 主 要 用 作 粘 合 剂 和 密 封 剂, 其 它 应 用 还 包 括 就 地 成 型 垫 片 防 护 涂 料 和 嵌 缝 材 料 等 许 多 单 组 分 硅 橡 胶 粘 接 剂 的 配 方 表 现 出 对 多 种 材 料 如 大 多 数 金 属 玻 璃 陶 瓷 和 混 凝 上 的 自 动 粘 接 性 能, 例 如 对 裸 露 的 铝, 抗 剪 强 度 可 达 200 磅 / 吋 2, 撕 裂 强 度 可 达 20 磅 呎 / 吋 2(0.35 焦 耳 / 厘 米 2) 当 粘 接 困 难 时, 可 在 基 材 上 进 行 底 涂 来 提 高 粘 接 强 度, 底 涂 可 以 是 具 有 反 应 活 性 的 硅 烷 单 体 或 树 脂, 当 它 们 在 基 材 上 固 化 后, 生 成 一 层 改 性 的 适 合 于 有 机 硅 粘 接 的 表 面 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 虽 然 使 用 方 便, 但 由 于 它 的 硫 化 是 依 懒 大 气 中 的 水 分, 使 硫 化 胶 的 厚 度 受 到 限 制, 只 能 用 于 需 要 6 毫 米 以 下 厚 度 的 场 合 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 反 应 是 从 表 面 逐 渐 往 深 处 进 行 的, 胶 层 越 厚, 固 化 越 慢 当 深 部 也 要 快 速 固 化 时, 可 采 用 分 层 浇 灌 逐 步 硫 化 法, 每 次 可 加 一 些 胶 料, 等 硫 化 后 再 加 料, 这 样 可 以 减 少 总 的 硫 化 时 间 添 加 氧 化 镁 可 加 速 深 层 胶 的 硫 化 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 又 可 分 为 缩 合 型 和 加 成 型 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 是 最 常 见 的 一 种 室 温 硫 化 硅 橡 胶, 其 生 胶 通 常 是 羟 基 封 端 的 聚 硅 氧 烷, 再 与 其 它 配 合 剂 催 化 剂 相 结 合 组 成 胶 料, 这 种 胶 料 的 粘 度 范 围 可 从 100 厘 沲 至 一 百 万 厘 沲 之 间 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 反 应 不 是 靠 空 气 中 的 水 分, 而 是 靠 催 化 剂 来 进 行 引 发 通 常 是 将 硅 生 胶 填 料 交 链 剂 作 为 一 个 组 分 包 装, 催 化 剂 单 独 作 为 另 一 个 组 分 包 装, 或 采 用 其 它 的 组 合 方 式, 但 必 须 把 催 化 剂 和 交 链 剂 分 开 包 装 无 论 采 用 何 种 包 装 方 式, 只 有 当 两 种 组 分 完 全 混 合 在 一 起 时 才 开 始 发 生 固 化 常 用 的 交 链 剂 是 正 硅 酸 乙 酯, 催 化 剂 为 二 丁 基 二 月 桂 酸 锡 并 根 据 所 需 最 终 产 品 的 性 质 加 入 适 当 的 填 充 剂 和 添 加 剂 近 年 来, 许 多 国 家 由 于 二 丁 基 二 月 桂 酸 锡 属 于 中 等 毒 性 级 别 的 物 质, 在 食 品 袋 和 血 浆 袋 中 禁 止 加 入 二 丁 基 锡, 基 本 上 已 被 低 毒 的 辛 基 锡 所 取 代 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 硫 化 时 间 主 要 取 决 于 催 化 剂 的 类 型 用 量 以 及 温 度 催 化 剂 用 量 越 多 硫 化 越 快, 同 时 搁 置 时 间 越 短 在 室 温 下, 搁 置 时 间 一 般 为 几 小 时, 若 要 延 长 胶 料 的 搁 置 时 间, 可 用 冷 却 的 方 法 双 组 分 缩 合 型 室 温 硫 化 硅 椽 胶 在 室 温 下 要 达 到 完 全 固 化 需 要 一 天 左 右 的 时 间, 但 在 150 的 温 度 下 只 需 要 1 小 时 通 过 使 用 促 进 剂 γ- 氨 基 丙 基 三 乙 氧 基 硅 烷 进 行 协 合 效 应 可 显 著 提 高 其 固 化 速 度 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 可 在 一 65~250 温 度 范

11 围 内 长 期 保 持 弹 性, 并 具 有 优 良 的 电 气 性 能 和 化 学 稳 定 性, 能 耐 水 耐 臭 氧 耐 气 候 老 化, 加 之 用 法 简 单, 工 艺 适 用 性 强, 因 此, 广 泛 用 作 灌 封 和 制 模 材 料 各 种 电 子 电 器 元 件 用 室 温 硫 化 硅 橡 胶 涂 覆 灌 封 后, 可 以 起 到 防 潮 ( 防 腐 防 震 等 保 护 作 用 可 以 提 高 性 能 和 稳 定 参 数 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 特 别 适 宜 于 做 深 层 灌 封 材 料 并 具 有 较 快 的 硫 化 时 间, 这 一 点 是 优 于 单 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 之 处 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 硫 化 后 具 有 优 良 的 防 粘 性 能, 加 上 硫 化 时 收 缩 率 极 小, 因 此, 适 合 于 用 来 制 造 软 模 具, 用 于 铸 造 环 氧 树 脂 聚 酯 树 脂 聚 苯 乙 烯 聚 氨 酯 乙 烯 基 塑 料 石 蜡 低 熔 点 合 金 等 的 模 具 此 外, 利 用 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 高 仿 真 性 能 可 以 复 制 各 种 精 美 的 花 纹 例 如, 在 文 物 复 制 上 可 用 来 复 制 古 代 青 铜 器, 在 人 造 革 生 产 上 可 用 来 复 制 蛇 蟒 鳄 鱼 和 穿 山 甲 等 动 物 的 皮 纹, 起 到 以 假 乱 真 之 效 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 在 使 用 时 应 注 意 几 个 具 体 问 题 : 首 先 把 基 料 交 联 剂 和 催 化 剂 分 别 称 量, 然 后 按 比 例 混 合 通 常 两 个 组 分 应 以 不 同 的 颜 色 提 供 使 用, 这 样 可 直 观 地 观 察 到 两 种 组 分 的 混 合 情 况, 混 料 过 程 应 小 心 操 作 以 使 夹 附 气 体 量 达 到 最 小 胶 料 混 匀 后 ( 颜 色 均 匀 ), 可 通 过 静 置 或 进 行 减 压 ( 真 空 度 700 毫 米 汞 柱 ) 除 去 气 泡, 待 气 泡 全 部 排 出 后, 在 室 温 下 或 在 规 定 温 度 下 放 置 一 定 时 间 即 硫 化 成 硅 橡 皮 双 组 分 室 温 硫 化 硅 橡 胶 硅 氧 烷 主 链 上 的 侧 基 除 甲 基 外, 可 以 用 其 它 基 团 如 苯 基 三 氟 丙 基 氰 乙 基 等 所 取 代, 以 提 高 其 耐 低 温 耐 热 耐 辐 射 或 耐 溶 剂 等 性 能 同 时, 根 据 需 要 还 可 加 入 耐 热 阻 燃 导 热 导 电 的 添 加 剂, 以 制 得 具 有 耐 烧 蚀 阻 燃 导 热 和 导 电 性 能 的 硅 橡 胶 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 为 通 用 硅 橡 胶 的 老 品 种, 具 有 耐 水 耐 臭 氧 耐 电 弧 耐 电 晕 和 耐 气 候 老 化 等 优 点 它 可 在 一 60~200 温 度 范 围 内 使 用 因 此, 广 泛 用 作 电 子 电 器 元 件 的 灌 注 和 密 封 材 料, 仪 器 仪 表 的 防 潮 防 震 耐 高 低 温 灌 注 和 密 封 材 料 也 可 用 于 制 造 模 具, 用 于 浇 铸 聚 酯 树 脂 环 氧 树 脂 和 低 熔 点 合 金 零 部 件 也 可 用 作 齿 科 的 印 模 材 料 用 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 涂 布 在 棉 布 纸 袋 上, 可 做 成 用 于 输 送 粘 性 物 品 的 输 送 带 和 包 装 袋 甲 基 双 苯 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 双 苯 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 除 具 有 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 优 良 性 能 外, 比 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 具 有 更 宽 的 使 用 温 度 范 围 (-100~250 ) 苯 基 含 量 在 2.5~5% 的 低 苯 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 (108-1) 可 在 -120 低 温 条 件 下 保 持 弹 性, 是 目 前 硅 橡 胶 中 低 温 性 能 最 好 的 一 个 品 种 ; 苯 基 含 量 在 10~20% 的 室 温 胶 (108-2) 具 有 很 好 的 耐 辐 照 耐 烧 蚀 和 自 熄 性, 若 在 其 中 加 入 一 定 量 的 耐 热 添 加 剂 如 Fe2O3, 等 可 提 高 热 老 化 性 能, 适 用 于 250 以 上 高 温 下 使 用 或 做 耐 烧 蚀 腻 子 涂 层 和 包 封 材 料 等 甲 基 苯 基 室 温 胶 与 其 它 室 温 胶 一 样, 可 做 浸 渍 印 模 和 脱 膜 使 用 如 欲 增 加 与 其 它 材 料 的 粘

12 着 力, 必 须 在 使 用 该 材 料 之 前, 对 被 粘 着 的 材 料 进 行 表 面 处 理, 表 面 处 理 的 步 骤 如 下 : 用 丙 酮 溶 剂 对 材 料 表 面 清 洗 1~2 次, 然 后 用 表 面 剂 处 理 1~2 次, 在 60 烘 箱 内 烘 数 分 钟, 此 时 在 材 料 表 面 形 成 一 层 少 有 粘 手 的 膜, 就 可 上 胶 甲 基 嵌 段 室 温 硫 化 硅 橡 胶 甲 基 嵌 段 室 温 硫 化 硅 橡 胶 是 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 改 性 品 种, 它 是 由 羟 基 封 头 的 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 (107 胶 ) 和 甲 基 三 乙 氧 基 硅 烷 低 聚 物 ( 分 子 量 3~5) 的 共 聚 体 在 二 丁 基 二 月 桂 酸 锡 的 催 化 下, 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 中 的 羟 基 和 聚 甲 基 三 乙 氧 基 硅 烷 中 的 乙 氧 基 缩 合 生 成 三 向 结 构 的 聚 合 体, 经 硫 化 后 的 弹 往 体 比 甲 基 室 温 硫 化 硅 橡 胶 具 有 较 高 的 机 械 强 度 和 粘 接 力, 可 在 一 70~200 温 度 范 围 内 长 期 使 用 甲 基 嵌 段 室 温 硫 化 硅 橡 胶 具 有 防 震 防 潮 防 水 透 气 耐 臭 氧 耐 气 候 老 化 耐 弱 酸 弱 碱 性 能 它 的 电 气 绝 缘 性 能 很 好, 还 具 有 很 好 的 粘 结 性, 而 且 成 本 低 因 此, 可 广 泛 用 于 灌 封 涂 层 印 模 脱 模 释 放 药 物 载 体 等 场 合 用 甲 基 嵌 段 室 温 胶 灌 封 的 电 子 元 器 件 有 防 震 防 潮 密 封 绝 缘 稳 定 各 项 参 数 等 作 用 把 甲 基 嵌 段 室 温 胶 直 接 涂 布 到 扬 声 器 上, 可 减 少 和 消 除 扬 声 器 的 中 频 各 点, 经 硫 化 后 扬 声 器 谐 振 频 率 性 能 可 降 低 20 赫 芝 左 右 在 甲 基 嵌 段 室 温 胶 中 配 合 入 一 定 量 的 添 加 剂 后 可 用 作 纸 张 防 粘 剂 在 食 品 工 业 的 糖 果 饼 干 传 送 带 上 涂 上 一 层 薄 薄 的 甲 基 嵌 段 室 温 胶 后, 可 改 善 帆 布 的 防 粘 性 能, 从 而 改 善 了 食 品 的 外 观, 提 高 原 料 的 利 用 率 在 甲 基 嵌 段 室 温 胶 中 加 入 适 量 的 气 相 法 白 炭 黑, 可 用 于 安 装 窗 户 玻 璃 幕 墙 窗 框 预 制 板 的 接 缝 机 场 跑 道 的 伸 缩 缝 此 外, 还 可 做 电 子 计 算 机 存 贮 器 中 磁 芯 和 模 板 的 粘 合 剂, 还 可 做 导 电 硅 橡 胶 和 不 导 电 硅 橡 胶 的 粘 合 剂 等 用 甲 基 嵌 段 室 温 硫 化 硅 橡 胶 处 理 织 物 可 提 高 织 物 的 手 感 柔 软 和 耐 曲 磨 性 室 温 硫 化 睛 硅 橡 胶 室 温 硫 化 腈 硅 橡 胶 是 聚 β- 腈 乙 基 甲 基 硅 氧 烷, 室 温 硫 化 猜 硅 橡 胶 除 具 有 硅 橡 胶 的 耐 光 耐 臭 氧 耐 潮 耐 高 低 温 和 优 良 的 电 绝 缘 性 能 外, 主 要 特 点 是 耐 非 极 性 溶 剂 如 耐 脂 肪 族 芳 香 族 溶 剂 的 性 能 好, 其 耐 油 性 能 与 普 通 耐 油 丁 腈 橡 胶 相 接 近, 可 用 作 油 污 染 部 件 及 耐 油 电 子 元 件 的 密 封 注 料 灌 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 室 温 硫 化 氟 硅 橡 胶 是 聚 γ- 三 氟 丙 基 甲 基 硅 氧 烷, 它 的 主 要 特 点 是 具 有 耐 燃 料 油 耐 溶 剂 和 高 温 抗 降 解 性 能, 还 具 有 良 好 的 挤 出 性 能 主 要 用 于 超 音 速 飞 机 整 体 油 箱 的 密 封 嵌 缝, 氟 硅 橡 胶 垫 圈, 垫 片 的 粘 结 固 定 ; 硅 橡 胶 和 氟 硅 橡 胶 的 粘 合, 以 及 化 学 工 程 和 一 般 工 业 上 耐 燃 料 油 ; 耐 溶 剂 部 位 的 粘 结

13 室 温 硫 化 苯 撑 硅 橡 胶 室 温 硫 化 苯 撑 硅 橡 胶 是 硅 苯 ( 联 苯 ) 撑 硅 氧 烷 聚 合 物, 它 的 突 出 优 点 是 具 有 优 异 的 耐 高 能 射 线 性 能 试 验 证 明 经 受 1x109 伦 琴 γ- 射 线 或 1xl018 中 子 / 厘 米 2 的 中 子 照 射 后, 仍 可 保 持 橡 胶 弹 性, 比 室 温 硫 化 甲 基 硅 橡 胶 大 10~15 倍, 比 室 温 硫 化 苯 基 硅 橡 胶 大 5~10 倍 室 温 硫 化 苯 撑 硅 橡 胶 可 适 用 原 子 能 工 业 核 动 力 装 置 以 及 宇 宙 飞 行 等 方 面 作 为 耐 高 温 耐 辐 射 的 粘 接 密 封 材 料 以 及 电 机 的 绝 缘 保 护 层 等 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 双 组 分 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 有 弹 性 硅 凝 胶 和 硅 橡 胶 之 分, 前 者 强 度 较 低, 后 者 强 度 较 高 它 们 的 硫 化 机 理 是 基 于 有 机 硅 生 胶 端 基 上 的 乙 烯 基 ( 或 丙 烯 基 ) 和 交 链 剂 分 子 上 的 硅 氢 基 发 生 加 成 反 应 ( 氢 硅 化 反 应 ) 来 完 成 的 在 该 反 应 中, 含 氢 化 物 官 能 的 聚 硅 氧 烷 用 作 交 链 剂 ( 硫 化 剂 ) 氯 铂 酸 或 其 它 的 可 溶 性 的 铂 化 合 物 用 作 催 化 剂 硫 化 反 应 是 在 室 温 下 进 行 的 不 放 出 副 产 物 由 于 在 交 链 过 程 中 不 放 出 低 分 子 物, 因 此 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 在 硫 化 过 程 中 不 产 生 收 缩 这 一 类 硫 化 胶 无 毒 机 械 强 度 高 具 有 卓 越 的 抗 水 解 稳 定 性 ( 即 使 在 高 压 蒸 汽 下 ) 良 好 的 低 压 缩 形 变 低 燃 烧 性 可 深 度 硫 化 以 及 硫 化 速 度 可 以 用 温 度 来 控 制 等 优 点, 因 此 是 目 前 国 内 外 大 力 发 展 的 一 类 硅 橡 胶 加 成 室 温 硫 化 硅 橡 胶 的 包 装 方 式 一 般 是 分 M N 两 种 组 分 进 行 包 装 : 将 催 化 剂 和 含 乙 烯 基 有 能 团 的 有 机 硅 聚 合 物 作 为 一 种 组 分 ; 含 氢 的 聚 硅 氧 烷 交 链 剂 作 另 一 种 组 分 高 强 度 的 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 由 于 线 收 缩 率 低 硫 化 时 不 放 出 低 分 子, 因 此 是 制 模 的 优 良 材 料 在 机 械 工 业 上 已 广 泛 用 来 制 模 以 铸 造 环 氧 树 脂 聚 酯 树 脂 聚 氨 酯 聚 苯 乙 烯 乙 烯 基 塑 料 石 蜡 低 熔 点 合 金 混 凝 上 等 利 用 加 成 型 窒 温 硫 化 硅 橡 胶 的 高 仿 真 性 无 腐 蚀 成 型 工 艺 简 单 易 脱 模 等 特 点, 适 用 于 文 物 复 制 和 美 术 工 艺 品 的 复 制 2.3 硅 橡 胶 类 产 品 介 绍 之 三 硅 凝 胶 加 成 型 室 温 硫 化 硅 橡 胶 为 无 色 或 微 黄 色 透 明 的 油 状 液 体, 硫 化 后 成 为 柔 软 透 明 的 有 机 硅 凝 胶 这 种 凝 胶 可 在 -65~200 温 度 范 围 内 长 期 保 持 弹 性, 它 具 有 优 良 的 电 气 性 能 和 化 学 稳 定 性 能 耐 水 耐 臭 氧 耐 气 候 老 化 憎 水 防 潮 防 震 无 腐 蚀, 且 具 有 生 理 惰 性 无 毒 无 味 易 于 灌 注 能 深 部 硫 化 线 收 缩 率 低 操 作 简 单 等 优 点, 有 机 硅 凝 胶 在 电 子 工 业 上 广 泛 用 作 电 子 元 器 件 的 防 潮 偷 运 绝 缘 的 涂 覆 及 灌 封 材 料, 对 电 子 元 件 及 组 合 件 起 防 尘 防 潮 防 震 及 绝 缘 保 护 作 用 如 采 用 透 明 凝 胶 灌 封 电 子 元 器 件, 不 但 可 起 到 防 震 防 水 保 护 作 用, 还 可 以 看 到 元 器 件 并 可 以 用 探 针 检 测 出 元 件 的 故 障, 进 行 更 换, 损 坏 了 的 硅 凝 胶 可 再 次 灌 封 修 补 有 机 硅 凝 胶 由 于 纯 度 高, 使 用 方 便, 又 有 一 定 的 弹 性, 因 此 是 一 种 理 想 的 晶 体 管 及 集 成 电 路

14 的 内 涂 覆 材 料, 可 提 高 半 导 体 器 件 的 合 格 率 及 可 靠 性 ; 有 机 硅 凝 胶 也 可 用 作 光 学 仪 器 的 弹 性 粘 接 剂 在 医 疗 上 有 机 硅 凝 胶 可 以 用 来 作 为 植 人 体 内 的 器 官 如 人 工 乳 房 等, 以 及 用 来 修 补 已 损 坏 的 器 官 等 泡 沫 硅 橡 胶 泡 沫 硅 橡 胶 是 以 缩 合 型 的 羟 基 封 端 的 硅 生 胶 为 基 料, 羟 基 含 氢 硅 油 为 发 泡 剂, 乙 烯 基 铂 络 合 物 为 催 化 剂 ( 加 热 型 催 化 剂 为 二 丁 基 二 月 桂 酸 锡 ), 在 室 温 下 发 泡 硫 化 而 成 的 一 种 带 孔 的 海 绵 状 弹 性 体 为 了 提 高 泡 沫 体 的 质 量 还 要 加 入 一 些 其 它 组 份, 如 含 硅 油, 使 硫 化 过 程 产 生 较 多 的 气 体 ; 提 高 泡 沫 体 的 手 感 和 减 小 密 度 加 入 二 苯 基 硅 二 醇 不 但 能 控 制 泡 沫 体 结 构, 又 能 控 制 住 胶 料 在 存 放 过 程 中 粘 度 增 大, 但 其 用 量 不 能 太 多, 否 则 会 影 响 泡 沫 体 的 电 气 性 能 为 了 提 高 泡 沫 体 的 物 理 机 械 性 能, 还 可 加 人 透 明 硅 橡 胶 催 化 剂 氯 铂 酸 的 乙 烯 基 络 合 物 的 用 量 不 能 太 多, 以 操 作 方 便 为 准, 否 则 会 使 粘 度 增 大 不 利 于 操 作 ; 当 催 化 剂 用 量 不 足 时, 硫 化 不 完 全, 泡 沫 体 表 面 发 粘, 弹 性 不 好, 软 而 带 有 塑 性, 强 度 差 泡 沫 硅 橡 胶 硫 化 前 呈 液 态, 适 宜 作 灌 封 材 料 硫 化 后 的 泡 沫 体 可 在 -60~159 下 长 期 使 用, 经 小 时 老 化, 或 一 60~ 十 70 十 次 冷 热 交 变 使 用, 泡 沫 体 仍 保 持 原 来 性 能 泡 沫 硅 橡 胶 由 于 具 有 较 高 的 热 稳 定 性, 良 好 的 绝 热 性 绝 缘 性 防 潮 性 抗 震 性, 尤 其 是 在 高 频 下 的 抗 震 性 好, 因 此 是 一 种 理 想 的 轻 质 封 装 材 料 用 于 " 三 防 " 保 护 作 用 此 外 还 可 做 绝 热 夹 层 的 填 充 材 料 及 盐 雾 气 氛 中 的 漂 浮 材 料 以 及 密 封 材 料 泡 沫 硅 橡 胶 在 医 学 上 还 可 做 为 矫 形 外 科 的 填 充 修 补 及 膺 服 材 料 美 国 防 康 宁 公 司 为 了 适 用 输 电 线 路 的 防 火 要 求, 研 制 成 阻 燃 型 室 温 硫 化 泡 沫 硅 橡 胶 DC 这 种 泡 沫 硅 橡 胶 主 要 用 于 电 线 电 缆 通 过 处 ( 例 如 屋 顶 墙 壁 楼 房 等 处 孔 洞 ) 的 防 火 密 封, 阻 燃 性 能 非 常 好, 其 极 限 氧 指 数 达 39 ( 绝 大 多 数 塑 料 的 极 限 氧 指 数 只 有 20), 使 用 寿 命 长 达 50 年 目 前, 这 种 阻 燃 室 温 硫 化 泡 沫 硅 橡 胶 已 广 泛 用 于 核 电 站 电 子 计 算 机 中 心 海 上 采 油 装 置 等 环 境 条 件 苛 刻, 或 防 火 要 求 特 别 高 的 场 所 第 三 章 硅 树 脂 类 产 品 介 绍 硅 树 脂 是 高 度 交 联 的 网 状 结 构 的 聚 有 机 硅 氧 烷, 通 常 是 用 甲 基 三 氯 硅 烷 二 甲 基 二 氯 硅 烷 苯 基 三 氯 硅 烷 二 苯 基 二 氯 硅 烷 或 甲 基 苯 基 二 氯 硅 烷 的 各 种 混 合 物, 在 有 机 溶 剂 如 甲 苯 存 在 下, 在 较 低 温 度 下 加 水 分 解, 得 到 酸 性 水 解 物 水 解 的 初 始 产 物 是 环 状 的 线 型 的 和 交 联 聚 合 物 的 混 合 物, 通 常 还 含 有 相 当 多 的 羟 基 水 解 物 经 水 洗 除 去 酸, 中 性 的 初 缩 聚 体 于 空 气 中 热 氧 化 或 在 催 化 剂 存 在 下 进 一 步 缩 聚, 最 后 形 成 高 度 交 联 的 立 体 网 络 结 构 硅 树 脂 的 固 化 通 常 是 通 过 硅 醇 缩 合 形 成 硅 氧 链 节 来 实 现 的 当 缩 合 反 应 在 进 行 时, 由 于 硅 醇 浓 度 逐 渐 减 少, 增 加 了 空 间 位 阻, 流 动 性 差, 致 使 反 应 速 率 下 降 因 此, 要 使 树 脂 完 全 固 化, 须 经 过 加 热 和 加 入 催 化 剂 来 加 速 反 应 进 行 许 多 物 质 可 起 硅 醇 缩 合 反 应 的 催 化 作 用, 它 们 包

15 括 酸 和 碱, 铅 钴 锡 铁 和 其 它 金 属 的 可 溶 性 有 机 盐 类, 有 机 化 合 物 如 二 丁 基 二 月 桂 酸 锡 或 N,N,N',N' 一 四 甲 基 胍 盐 等 硅 树 脂 最 终 加 工 制 品 的 性 能 取 决 于 所 含 有 机 基 团 的 数 量 ( 即 R 与 Si 的 比 值 ) 一 般 有 实 用 价 值 的 硅 树 脂, 其 分 子 组 成 中 R 与 Si 的 比 值 在 1.2~1.6 之 间 一 般 规 律 是,R:Si 的 值 愈 小, 所 得 到 的 硅 树 脂 就 愈 能 在 较 低 温 度 下 固 化 ;R:Si 的 值 愈 大, 所 得 到 的 硅 树 脂 要 使 它 固 化 就 需 要 在 200 材 250 的 高 温 下 长 时 间 烘 烤, 所 得 的 漆 膜 硬 度 差, 但 热 弹 性 要 比 前 者 好 得 多 此 外, 有 机 基 团 中 甲 基 与 苯 基 基 团 的 比 例 对 硅 树 脂 性 能 也 有 很 大 的 影 响 有 机 基 团 中 苯 基 含 量 越 低, 生 成 的 漆 膜 越 软, 缩 合 越 快, 苯 基 含 量 越 高, 生 成 的 漆 膜 越 硬, 越 具 有 热 塑 性 苯 基 含 量 在 20~60% 之 间, 漆 膜 的 抗 弯 曲 性 和 耐 热 性 最 好 此 外, 引 入 苯 基 可 以 改 进 硅 树 脂 与 颜 料 的 配 伍 性, 也 可 改 进 硅 树 脂 与 其 它 有 机 硅 树 脂 的 配 伍 性 以 及 硅 树 脂 对 各 种 基 材 的 粘 附 力 硅 树 脂 是 一 种 热 固 性 的 塑 料, 它 最 突 出 的 性 能 之 一 是 优 异 的 热 氧 化 稳 定 性 250 加 热 24 小 时 后, 硅 树 脂 失 重 仅 为 2~8% 硅 树 脂 另 一 突 出 的 性 能 是 优 异 的 电 绝 缘 性 能, 它 在 宽 的 温 度 和 频 率 范 围 内 均 能 保 持 其 良 好 的 绝 缘 性 能 一 般 硅 树 脂 的 电 击 穿 强 度 为 50 千 伏 / 毫 米, 体 积 电 阻 率 为 1013~1015 欧 姆 厘 米, 介 电 常 数 为 3, 介 电 损 耗 角 正 切 值 在 左 右 此 外, 硅 树 脂 还 具 有 卓 越 的 耐 潮 防 水 防 锈 耐 寒 耐 臭 氧 和 耐 候 性 能, 对 绝 大 多 数 含 水 的 化 学 试 剂 如 稀 矿 物 酸 的 耐 腐 蚀 性 能 良 好, 但 耐 溶 剂 的 性 能 较 差 鉴 于 上 述 特 性, 有 机 硅 树 脂 主 要 作 为 绝 缘 漆 ( 包 括 清 漆 瓷 漆 色 漆 浸 渍 漆 等 ) 浸 渍 H 级 电 机 及 变 压 器 线 圈, 以 及 用 来 浸 渍 玻 璃 布 及 石 棉 布 后 制 成 电 机 套 管 电 器 绝 缘 绕 组 等 用 有 机 硅 绝 缘 漆 粘 结 云 母 可 制 得 大 面 积 云 母 片 绝 缘 材 料, 用 作 高 压 电 机 的 主 绝 缘 此 外, 硅 树 脂 还 可 用 作 耐 热 耐 候 的 防 腐 涂 料, 金 属 保 护 涂 料, 建 筑 工 程 防 水 防 潮 涂 料, 脱 模 剂, 粘 合 剂 以 及 二 次 加 工 成 有 机 硅 塑 料, 用 于 电 子 电 气 和 国 防 工 业 上, 作 为 半 导 体 封 装 材 料 和 电 子 电 器 零 部 件 的 绝 缘 材 料 等 硅 树 脂 的 固 化 交 联 大 致 有 三 种 方 式 : 一 是 利 用 硅 原 子 上 的 羟 基 进 行 缩 水 聚 合 交 联 而 成 网 状 结 构, 这 是 硅 树 脂 固 化 所 采 取 的 主 要 方 式, 二 是 利 用 硅 原 子 上 连 接 的 乙 烯 基, 采 用 有 机 过 氧 化 物 为 触 媒, 类 似 硅 橡 胶 硫 化 的 方 式 : 三 是 利 用 硅 原 子 上 连 接 的 乙 烯 基 和 硅 氢 键 进 行 加 成 反 应 的 方 式, 例 如 无 溶 剂 硅 树 脂 与 发 泡 剂 混 合 可 以 制 得 泡 沫 硅 树 脂 因 此, 硅 树 脂 按 其 主 要 用 途 和 交 联 方 式 大 致 可 分 为 有 机 硅 绝 缘 漆 有 机 硅 涂 料 有 机 硅 塑 料 和 有 机 硅 粘 合 剂 等 几 大 类 第 四 章 硅 烷 偶 联 剂 类 产 品 介 绍 硅 烷 偶 联 剂 是 由 硅 氯 仿 (HSiCl3) 和 带 有 反 应 性 基 团 的 不 饱 和 烯 烃 在 铂 氯 酸 催 化 下 加 成, 再 经 醇 解 而 得 硅 烷 偶 联 剂 实 质 上 是 一 类 具 有 有 机 官 能 团 的 硅 烷, 在 其 分 子 中 同 时 具 有 能 和 无 机 质 材 料 ( 如 玻 璃 硅 砂 金 属 等 ) 化 学 结 合 的 反 应 基 团 及 与 有 机 质 材 料 ( 合 成 树 脂 等 ) 化 学 结 合 的 反 应 基 团 可 用 通 式 Y(CH2)nSiX3 表 示, 此 处,n=0~3;X- 可 水 解 的 基 团 ;Y 一

16 有 机 官 能 团, 能 与 树 脂 起 反 应 X 通 常 是 氯 基 甲 氧 基 乙 氧 基 甲 氧 基 乙 氧 基 乙 酰 氧 基 等, 这 些 基 团 水 解 时 即 生 成 硅 醇 (Si(OH)3), 而 与 无 机 物 质 结 合, 形 成 硅 氧 烷 Y 是 乙 烯 基 氨 基 环 氧 基 甲 基 丙 烯 酰 氧 基 巯 基 或 脲 基 这 些 反 应 基 可 与 有 机 物 质 反 应 而 结 合 因 此, 通 过 使 用 硅 烷 偶 联 剂, 可 在 无 机 物 质 和 有 机 物 质 的 界 面 之 间 架 起 " 分 子 桥 ", 把 两 种 性 质 悬 殊 的 材 料 连 接 在 一 起, 起 提 高 复 合 材 料 的 性 能 和 增 加 粘 接 强 度 的 作 用 硅 烷 偶 联 剂 的 这 一 特 性 最 早 应 用 于 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 ( 玻 璃 钢 ) 上, 作 玻 璃 纤 维 的 表 面 处 理 剂, 使 玻 璃 钢 的 机 械 性 能 电 学 性 能 和 抗 老 化 性 能 得 到 很 大 的 提 高, 在 玻 璃 钢 工 业 中 的 重 要 性 早 已 得 到 公 认 目 前, 硅 烷 偶 联 剂 的 用 途 已 从 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 (FRP) 扩 大 到 玻 璃 纤 维 增 强 热 塑 性 塑 料 (FRTP) 用 的 玻 璃 纤 维 表 面 处 理 剂 无 机 填 充 物 的 表 面 处 理 剂 以 及 密 封 剂 树 脂 混 凝 土 水 交 联 性 聚 乙 烯 树 脂 封 装 材 料 壳 型 造 型 轮 胎 带 涂 料 胶 粘 剂 研 磨 材 料 ( 磨 石 ) 及 其 它 的 表 面 处 理 剂 在 硅 烷 偶 联 剂 这 两 类 性 能 互 异 的 基 团 中, 以 Y 基 团 最 重 要 它 对 制 品 性 能 影 响 很 大, 起 决 定 偶 联 剂 的 性 能 作 用 只 有 当 Y 基 团 能 和 对 应 的 树 脂 起 反 应, 才 能 使 复 合 材 料 的 强 度 提 高 一 般 要 求 Y 基 团 要 与 树 脂 相 容 并 能 起 偶 联 反 应 所 以, 一 定 的 树 脂 得 选 择 含 适 当 Y 基 团 的 硅 烷 偶 联 剂 当 Y 为 无 反 应 性 的 烷 基 或 芳 基 时, 对 极 性 树 脂 是 不 起 作 用 的, 但 可 用 于 非 极 性 树 脂, 如 硅 橡 胶 聚 苯 乙 烯 等 的 胶 接 中 当 Y 含 反 应 性 官 能 基, 要 注 意 它 与 所 用 树 脂 的 反 应 性 及 相 容 性 当 Y 含 氨 基 时, 是 属 于 催 化 性 的, 能 在 酚 醛 脲 醛 三 聚 氰 胺 甲 醛 的 聚 合 中 作 催 化 剂, 也 可 作 为 环 氧 和 聚 氨 酯 树 脂 的 固 化 剂, 这 时 偶 联 剂 完 全 参 与 反 应, 形 成 新 键 氨 基 硅 烷 类 的 偶 联 剂 是 属 于 通 用 型 的, 几 乎 能 与 各 种 树 脂 起 偶 联 作 用, 但 聚 酯 树 脂 例 外 x 基 团 的 种 类 对 偶 联 效 果 没 有 影 响 因 此, 根 据 Y 基 团 中 反 应 基 的 种 类, 硅 烷 偶 联 剂 也 分 别 称 为 乙 烯 基 硅 烷 氨 基 硅 烷 环 氧 基 硅 烷 巯 基 硅 烷 和 甲 基 丙 烯 酰 氧 基 硅 烷 等, 这 几 种 有 机 官 能 团 硅 烷 是 最 常 用 的 硅 烷 偶 联 剂 硅 烷 偶 联 剂 的 应 用 大 致 可 归 纳 为 三 个 方 面 : 一. 用 于 玻 璃 纤 维 的 表 面 处 理, 能 改 善 玻 璃 纤 维 和 树 脂 的 粘 合 性 能, 大 大 提 高 玻 璃 纤 维 增 强 复 合 材 料 的 强 度 电 气 抗 水 抗 气 候 等 性 能, 即 使 在 湿 态 时, 它 对 复 合 材 料 机 械 性 能 的 提 高, 效 果 也 十 分 显 著 目 前, 在 玻 璃 纤 维 中 使 用 硅 烷 偶 联 剂 已 相 当 普 遍, 用 于 这 一 方 面 的 硅 烷 偶 联 剂 约 占 其 消 耗 总 量 的 50%, 其 中 用 得 较 多 的 品 种 是 乙 烯 基 硅 烷 氨 基 硅 烷 甲 基 丙 烯 酰 氧 基 硅 烷 等 二. 用 于 无 机 填 料 填 充 塑 料 可 预 先 对 填 料 进 行 表 面 处 理, 也 可 直 接 加 入 树 脂 中 能 改 善 填 料 在 树 脂 中 的 分 散 性 及 粘 合 力, 改 善 工 艺 性 能 和 提 高 填 充 塑 料 ( 包 括 橡 胶 ) 的 机 械 电 学 和 耐 气 候 等 性 能

17 三. 用 作 密 封 剂 粘 接 剂 和 涂 料 的 增 粘 剂, 能 提 高 它 们 的 粘 接 强 度 耐 水 耐 气 候 等 性 能 硅 烷 偶 联 剂 往 往 可 以 解 决 某 些 材 料 长 期 以 来 无 法 粘 接 的 难 题 硅 烷 偶 联 剂 作 为 增 粘 剂 的 作 用 原 理 在 于 它 本 身 有 两 种 基 团 ; 一 种 基 团 可 以 和 被 粘 的 骨 架 材 料 结 合 ; 而 另 一 种 基 团 则 可 以 与 高 分 子 材 料 或 粘 接 剂 结 合, 从 而 在 粘 接 界 面 形 成 强 力 较 高 的 化 学 键, 大 大 改 善 了 粘 接 强 度 硅 烷 偶 联 剂 的 应 用 一 般 有 三 种 方 法 : 一 是 作 为 骨 架 材 料 的 表 面 处 理 剂 ; 二 是 加 入 到 粘 接 剂 中, 三 是 直 接 加 入 到 高 分 子 材 料 中 从 充 分 发 挥 其 效 能 和 降 低 成 本 的 角 度 出 发, 前 两 种 方 法 较 好 硅 烷 偶 联 剂 在 胶 粘 剂 工 业 的 具 体 应 用 有 如 下 几 个 方 面 : 1. 在 结 构 胶 粘 剂 中 金 属 与 非 金 属 的 胶 接, 若 使 用 硅 烷 类 增 粘 剂, 就 能 与 金 属 氧 化 物 缩 合, 或 跟 另 一 个 硅 烷 醇 缩 合, 从 而 使 硅 原 子 与 被 胶 物 表 面 紧 紧 接 触 如 在 丁 腈 酚 醛 结 构 胶 中 加 入 硅 烷 作 增 粘 剂, 可 以 显 著 提 高 胶 接 强 度 2. 在 胶 接 玻 璃 纤 维 方 面 国 内 外 已 普 遍 采 用 硅 烷 作 处 理 剂 它 能 与 界 面 发 生 化 学 反 应, 从 而 提 高 胶 接 强 度 例 如, 氯 丁 胶 胶 接 若 不 用 硅 烷 作 处 理 剂 时, 胶 接 剥 离 强 度 为 1.07 公 斤 / 厘 米 2, 若 用 氨 基 硅 烷 作 处 理 剂, 则 胶 接 的 剥 离 强 度 为 8.7 公 斤 / 厘 米 2 3. 橡 胶 与 其 他 材 料 的 胶 接 方 面, 硅 烷 增 粘 剂 具 有 特 殊 的 功 用 它 明 显 地 提 高 各 种 橡 胶 与 其 它 材 料 的 胶 接 强 度 例 如, 玻 璃 与 聚 氨 酯 橡 胶 胶 接 时, 若 不 用 硅 烷 作 处 理 剂, 胶 的 剥 离 强 度 为 公 斤 / 厘 米 2, 若 加 硅 烷 时, 剥 离 强 度 则 为 7.26 公 斤 / 厘 米 2 4. 本 来 无 法 用 一 般 粘 接 剂 解 决 的 粘 接 问 题 有 时 可 用 硅 烷 偶 联 剂 解 决 如 铝 和 聚 乙 烯 硅 橡 胶 与 金 属 硅 橡 胶 与 有 机 玻 璃, 都 可 根 据 化 学 键 理 论, 选 择 相 应 的 硅 烷 偶 联 剂, 得 到 满 意 的 解 决 例 如, 用 乙 烯 基 三 过 氧 化 叔 丁 基 硅 烷 (Y 一 4310) 可 使 聚 乙 烯 与 铝 箔 相 粘 合 ; 用 丁 二 烯 基 三 乙 氧 基 硅 烷 可 使 硅 橡 胶 与 金 属 的 扯 离 强 度 达 到 21.6~22.4 公 斤 / 厘 米 2 一 般 的 粘 接 剂 或 树 脂 配 合 使 用 偶 联 剂 后 不 仅 能 提 高 粘 合 强 度, 更 主 要 的 是 增 加 粘 合 力 的 耐 水 性 及 耐 久 性 如 聚 氨 基 甲 酸 酯 和 环 氧 树 脂 对 许 多 材 料 虽 然 具 有 高 的 粘 合 力, 但 粘 合 的 耐 久 性 及 耐 水 性 不 太 理 想 ; 加 入 硅 烷 偶 联 剂 后, 这 方 面 的 性 能 可 得 到 显 著 的 改 善 硅 烷 偶 联 剂 的 其 它 方 面 应 用 还 包 括 : 1. 使 固 定 化 酶 附 着 到 玻 璃 基 材 表 面 ; 2. 油 井 钻 探 中 防 砂 ; 3. 使 砖 石 表 面 具 有 憎 水 性 ; 4. 通 过 防 吸 湿 作 用, 使 荧 光 灯 涂 层 具 有 较 高 的 表 面 电 阻 ;

18 5. 提 高 液 体 色 谱 柱 中 有 机 相 对 玻 璃 表 面 的 吸 湿 性 能 硅 烷 偶 联 剂 新 开 发 的 一 项 重 要 应 用 是 用 于 生 产 水 交 联 聚 乙 烯, 这 项 工 艺 是 美 国 陶 康 宁 公 司 开 发 的, 目 前 已 商 业 化 近 年 来, 国 内 在 用 有 机 硅 乳 液 处 理 毛 纺 织 物 的 试 验 中, 发 现 用 硅 烷 偶 联 剂 与 有 机 硅 乳 液 并 用, 可 以 提 高 毛 纺 织 物 的 服 用 性 能

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