生物活性有机硅

日期: 2024-06-10 18:10:12|浏览: 74|编号: 73148

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生物活性有机硅

1.室温硫化橡胶

室温硫化硅橡胶(RTV)是20世纪60年代问世的一种新型有机硅弹性体。这种橡胶最显著的特点是可以在室温下原位固化,不需要加压等加热,使用极其方便。因此,它一问世就迅速成为整个有机硅产品的重要组成部分。现在,室温硫化硅橡胶已被广泛用作胶粘剂、密封剂、防护涂层、灌封和成型材料,在各行各业都有它的用途。

分类

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,按硫化机理可分为缩合型和加成型。因此,室温硫化硅橡胶按其组成、硫化机理和使用工艺可分为三种类型,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。这三个系列的室温硫化硅橡胶各有特点:单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便,但深层硫化速度困难;双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热,收缩率极小,不膨胀,无内应力,可同时进行内部和表面硫化,并可进行深层硫化; 加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于温度,因此可以通过调节温度来控制其硫化速度。

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与空气中的水分发生反应硫化成弹性体。随着链剂的不同,单组分室温硫化硅橡胶可有脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型、脱酮型等许多品种。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层厚度。提高环境的温度和湿度可加速硫化过程。在典型的环境条件下,15~30分钟后硅橡胶表面即可不粘,1天内即可固化成0.3厘米厚的胶层。约三周后固化深度和强度会逐渐增加。

单组分室温硫化硅橡胶具有优良的电性能和化学惰性,同时还具有耐热、耐自然老化、阻燃、防潮、透气等性能。它们能在-60~200℃范围内长期保持弹性,固化过程中不吸收或放出热量,固化后收缩率小,对材料的粘结性好,因此主要用作胶粘剂和密封剂。其它应用包括原位形成的垫片、保护涂层和填缝材料。许多单组分硅橡胶胶粘剂配方在大多数金属、玻璃、陶瓷和混凝土等多种材料上表现出自动粘结性能。当粘结困难时,可在基材上涂敷底漆以提高粘结强度。底漆可以是反应性硅烷单体或树脂。当它们在基材上固化时,产生适合于有机硅粘结的改性表面。 单组分室温硫化硅橡胶虽然使用方便,但其硫化依赖于大气中的水分,限制了硫化胶的厚度,只能用于要求厚度小于6mm的场合。单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是从表面向深层进行的,胶层越厚,硫化越慢。当深层也需要快速硫化时,可采用分层灌注、逐步硫化的方法,每次可加入一些橡胶,硫化完成后再加入,这样可以减少总的硫化时间。加入氧化镁可以加速深层橡胶的硫化。

双组份缩合型室温硫化硅橡胶

双组份室温硫化硅橡胶的硫化反应不是由空气中的水分引发的,而是由催化剂引发的。通常,橡胶和催化剂作为一个组份包装,只有当两种组份完全混合在一起时,硫化才开始。双组份缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的种类、用量和温度。催化剂用量越多,硫化越快,保存时间越短。在室温下,保存时间一般为几个小时。如果要延长橡胶的保存时间,可采用冷却的方法。双组份缩合型室温硫化硅橡胶在室温下达到完全固化约需一天时间,而在150℃温度下仅需1小时。使用促进剂可产生协同效应,显著提高固化速度。

双组分室温硫化硅橡胶可在65至250℃温度范围内使用。

它能长时间保持弹性,具有优良的电性能和化学稳定性,耐水、耐臭氧、耐候性好,而且使用方便、工艺适用性强,因此被广泛用作灌封、成型材料。各类电子、电器元器件经室温硫化硅橡胶包覆灌封后,可起防潮(防腐、防震等)等防护作用,并能提高性能、稳定参数。双组份室温硫化硅橡胶特别适合做深灌封材料,硫化时间更快,优于单组份室温硫化硅橡胶。双组份室温硫化硅橡胶硫化后防粘性能优良,硫化时收缩率极小。 因此适用于制作软模、铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模子。另外,双组份室温硫化硅橡胶的高仿真性能,可复制文物上各种精美的图案。使用双组份室温硫化硅橡胶时应注意:先将橡胶和催化剂分别称量,然后按比例混合均匀。混炼过程应精心操作,尽量减少夹带气体量。橡胶混炼好后(色泽均匀)可用静置或减压(真空度)排除气泡,待气泡全部排出后,在室温或规定温度下放置一定时间,即硫化成硅橡胶。

双组份加成型室温硫化硅橡胶

双组分加成型室温硫化硅橡胶又分为弹性硅凝胶和硅橡胶,前者强度较低,后者强度较高。它们的硫化机理都是基于有机硅橡胶端基上的乙烯基(或丙烯基)与交联剂分子上的硅烷氢基发生的加成反应(氢硅化反应)。此反应无任何副产物的释放。由于在交联过程中不释放低分子量的物质,所以加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不发生收缩。该类硫化胶无毒、机械强度高、有优良的抗水解稳定性(即使在高压蒸汽下),良好的低压缩变形,不易燃,可深度硫化,硫化速度可用温度控制。因此,是目前国内外正在大力开发的一种硅橡胶。

加成型室温硫化硅橡胶

封装方式一般分为A、B两组份:催化剂为一组份;交联剂为另一组份。高强度加成型室温硫化硅橡胶由于其线性收缩率低,硫化过程中无低分子释放,是一种优良的成型材料。在机械工业中已广泛用于环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金、混凝土等的成型。

2.高温硫化硅橡胶

高温硫化硅橡胶是采用高分子量(分子量一般为40万~80万)聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料及其他各类助剂,以有机过氧化物为硫化剂,经加压(模压、挤出、压延)或注射成型,在高温下交联成橡胶。该类橡胶一般称为硅橡胶。

硅橡胶的补强填料是各类白炭黑,可使硫化橡胶的强度提高十几倍。加入各类助剂的主要目的是降低橡胶成本,改善橡胶性能,赋予硫化橡胶各种特殊性能如阻燃性、导电性等。

3. 硅胶

该种胶经硫化后成为柔软透明的硅凝胶,在-65~200℃温度范围内能长期保持弹性。具有优良的电性能和化学稳定性,耐水、耐臭氧、耐天候老化、憎水性、防潮性、抗震性、无腐蚀性,具有生理惰性、无毒、无味、易灌注、深硫化、线性收缩率小、操作简便等优点。硅凝胶在电子工业中广泛用作电子元器件的防潮、绝缘涂层和灌封材料,对电子元器件及组件起到防尘、防潮、防震、绝缘保护作用。如果用透明胶灌封电子元器件,不但能起到防震防水的作用,而且可以看到元器件,用探针可以探测到元器件的故障,更换即可。损坏的硅凝胶可以重新灌封修复。 硅凝胶由于纯度高、使用方便、具有一定的弹性,是晶体管、集成电路理想的内包覆材料,可提高半导体器件的合格率和可靠性;硅凝胶还可用作光学仪器的弹性粘合剂。在医学上,硅凝胶可用作人体内器官的植入物,如人造乳房,以及修复受损的器官。

4. 泡沫硅橡胶

泡沫硅橡胶在硫化前为液态,适用于灌封材料。泡沫硅橡胶具有较高的热稳定性,良好的隔热、绝缘、防潮、抗震性能,特别是在高频下具有良好的抗震性能,是一种理想的轻量化封装材料。

美国道康宁公司开发了一种阻燃型室温硫化泡沫硅橡胶DC3-6548。这种泡沫硅橡胶主要用于电线电缆通道(如屋顶、墙面、建筑物等处的孔洞)的防火密封。它具有优良的阻燃性,极限氧指数为39(大多数塑料的极限氧指数仅为20),使用寿命可达50年。目前,这种阻燃型室温硫化泡沫硅橡胶已广泛应用于核电站、电子计算机中心、海上采油设备等环境条件恶劣或防火要求特别高的场所。

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