通用合成硅膠: 丁基硅膠IIR

?新聞資訊 ????|???? ?2019-12-19 14:42
丁基硅膠IIR,是異丁烯單個與小量異戊二烯共聚合而成。1937年由美國Standard oil企業的R.M.Thomas和W.J.Sparks科學研究開發設計取得成功,1939年正中間試驗設備出產,1943年工業生產,稱GR-I。當代號為IIR。澳大利亞Polysar企業選用美國技術性于1944年辦廠建成投產。1959年之后,荷蘭、美國、美國、丹麥、日本國等國依次辦廠出產。1955年美國Goodrich企業最先對丁基硅膠開展改性材料科學研究,開發設計取得成功溴化丁基硅膠。1965年澳大利亞Polysar企業又在這個基礎上進一步完善加工工藝,于1971年保持了溴化丁基硅膠的工業生產。在這段時間,美國Esso有機化學企業于1960年研制并商品經濟鈦酸異丙酯丁基硅膠,又于1971年在美國辦廠工業化生產。1979年澳大利亞Polysar企業也另外出產鈦酸異丙酯丁基硅膠。原蘇聯1965年之后,也選用干式溴化方式出產溴化丁基硅膠。
在我國于1966年剛開始對丁基硅膠的科學研究,并依次開展過以烴類溶劑生成和淤漿法生成丁基硅膠的正中間實驗?,F階段全球有9套丁基硅膠出產設備,總生產量(包含鹵化丁基硅膠)1991年已達75萬噸級。
一、丁基硅膠的構造
①是頭尾融合的線形分子,構造整齊,為晶形硅膠。
②分子碳鏈關鍵由C—C單鍵構成,可電極化的雙鍵數量非常少,取代基對稱性、無旋光性。因而基礎屬飽和狀態硅膠(不飽和脂肪水平極低,僅為純天然硅膠的l/50),構造可靠性很強,而且是較典型性的非旋光性硅膠。
③在分子碳鏈上,每過一個次甲基總有2個甲基側基緊緊圍繞著碳鏈呈螺旋式方式排序,等同周期為1.86nm。因而,室內空間阻攔大,分子鏈軟性差,構造密不可分。
二、丁基硅膠的特性、性能特性
丁基硅膠為乳白色或灰白透明色聚氨酯彈性體,相對密度0.91~0.92g/cm3。其性能特性以下:
①丁基硅膠因分子鏈軟性差,構造密不可分,其密封性為硅膠居首。當在常溫狀態丁基硅膠的透氣性指數約為純天然硅膠的l/20、順丁硅膠的l/45、丁苯硅膠的1/8、乙丙硅膠的1/13、丁腈硅膠的1/2。各種各樣硅膠的氣體占有率見圖1-5。
②丁基硅膠有很好的耐高溫、耐天候、耐活性氧脆化和耐化學品浸蝕性能,經適當相互配合的丁基硫化膠,在150~170℃下會長時間采用,耐高溫極限達到200℃。了基硅膠制品長期曝露在陽光和氣體中,其性能轉變不大,非常是抗活性氧脆化性能比純天然硅膠好些l0~20倍左右。丁基硅膠對除開強還原性濃酸之外的酸、堿及空氣氧化—復原水溶液均有很好的抗耐心,在醇、酮及酯類等極性溶劑中溶脹不大。左右特點是由丁基硅膠的不飽和脂肪水平極低。構造可靠性強和非旋光性所決策。
③因為丁基硅膠典型性的非旋光性和吸水能力小(在常溫狀態的吸濕速度比別的硅膠低l0~15倍)的特性,使其電介電強度和耐電暈放電性均比一般生成硅膠好,其導熱系數只能2.1,而容積電阻器達到l016Ω•cm左右,比一般硅膠高10~100倍。
④丁基硅膠分子鏈的軟性雖差,但因為等同周期長,超低溫下難以結晶體,因此仍保持穩定的抗寒性,其熱膨脹系數僅高過順丁、乙丙、異戊和純天然硅膠,于-50℃超低溫下仍能維持柔韌度。
⑤丁基硅膠在交替變化地應力下,因分子鏈內電阻大,使震幅衰減系數迅速,因此消化吸收沖擊性或振動的實際效果優良,它在-30~150℃溫度范疇機械能保持穩定的避震性,見圖1-6。
⑥丁基硅膠純膠硫化膠有較高的抗拉強度和拉斷延伸率,它是因為丁基硅膠在拉申情況下具備晶形所決策的。這代表不用碳黑加固的丁基硫化膠已具備不錯的抗壓強度,故能用來生產制造淺灰色制品。
可是,丁基硅膠也是許多缺陷:(a)硫化速率比較慢,必須選用超硫化促進劑和高溫、長期才可以硫化;(b)生產加工性能較弱,特別是在是自黏和互粘性偏差,常需依靠粘膠劑或內層才可以確保相互之間的粘合,但融合超強力都不高;(c)常溫狀態延展性低,永久性形變大,落后損害大,熱較高;(d)耐磨性能差;(e)與碳黑等補強劑的潮濕性及相互作用力差,故不容易得到優良的加固實際效果。最好是對碳黑混練膠開展調質處理,以進一步改進對碳黑的潮濕性及加固性能;(f)與純天然硅膠和別的生成硅膠(三元乙丙硅膠以外)的相溶性差,其共硫化能力差,難與別的不飽和脂肪硅膠并且用。
⑦鹵化改性材料  為擺脫丁基硅膠硫化很慢、黏著性差、與別的硅膠難以并且用的缺陷,能夠在丁基硅膠分子構造中導入鹵素分子來開展改性材料,那樣便獲得鹵化(一般為鈦酸異丙酯或溴化)丁基硅膠。其分子結構式為:
鹵化丁基硅膠關鍵運用烯丙基氯及雙鍵特異性點開展硫化。丁基硅膠的各種各樣硫化系統軟件均適合鹵化丁基硅膠,但鹵化丁基硅膠的硫化速率迅速。除此之外,鹵化丁基硅膠還能用硫化氯丁硅膠的氫氧化物如氧化鋅3~5份硫化,但硫化比較慢。
因丁基硅膠具備突顯的密封性和耐溫性,因此其較大主要用途是生產制造打氣車胎的內胎和無內胎車胎的氣密性層,其使用量約占丁基硅膠總耗量的70%左右。又因為丁基硅膠的有機化學可靠性高,還用以生產制造水胎、風胎和膠襄。用丁基硅膠生產制造車胎外胎時,消化吸收振動好、駕駛穩定、無噪音,對地面抓切實大,牽引帶與制動系統性能好。 
丁基硅膠還可用以生產制造耐腐蝕浸蝕制品及化工廠抗腐蝕器皿內襯,并極適合制作各種各樣絕緣原材料,高、中、低壓電纜的電纜護套及包皮過長膠。除此之外,丁基硅膠還可用以生產制造各種各樣耐高溫、耐潮的橡膠密封墊、蒸氣塑料軟管和抗震緩存器械,除此之外丁基硅膠可以用以防潮裝飾建材,路面堵縫,蠟防腐劑和聚烯烴瀝青改性劑等。
三、丁基硅膠的歸類種類  
丁基硅膠一般按不飽和脂肪水平的尺寸分成五級,其不飽和度各自為0.6%~1.0%、l.l%~1.5%、1.6%~2.0%、2.1%~2.5%、2.6%~3.3%。而每級中又可根據門尼粘度的高矮和常用防老劑有零污染性分成多個型號。
不飽和度對丁基硅膠的性能擁有立即危害,規律性以下:
 伴隨著硅膠不飽和脂肪水平的提升,
①硫化速率加速,硫化度提升;
②因硫化水平充足,耐溫性提升;
③耐活性氧性、耐化學品黏附性降低;
④電介電強度降低;
⑤黏著性和相溶性轉好;
⑥抗拉強度和拉斷延伸率慢慢降低,定伸地應力和強度不斷提升。
生膠門尼粘度值的高矮,則危害塑膠粒延展性及硫化膠的抗壓強度和延展性門尼粘度值擴大,相對性分子品質亦大,硫化膠的抗拉強度提升,縮小形變減少,超低溫還原性更佳,但加工工藝性能惡變,使注塑、壓出來艱難。