以下硅橡膠的特性理經(jīng)過(guò)我新華寶專業(yè)人士研討分析得到的結(jié)論:
硅橡膠的性能主要源于線型聚硅氧烷的化學(xué)結(jié)構(gòu),,即由于主鏈由Si-O-Si鍵組成,,具有優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性,耐候性以及良好的電性能,。當(dāng)生膠側(cè)鏈中引入少量基,,可改善橡膠的耐低溫性能;引入γ-三氟丙基,,可提高耐油,、耐溶劑性能。主鏈中引入亞芳基可提高耐用輻照及機(jī)械性能等,。此外硅橡膠以白炭黑及金屬氧化物等作填料,,以有機(jī)硅化合物(硅氧烷或硅烷)作結(jié)構(gòu)控制劑,并使用特定的改性添加劑,,過(guò)氧化物硫化劑以及配合成型工藝等,。因而,硅橡膠不僅具有一系列不同于有機(jī)橡膠的特性,,而且硅橡膠之間的性能也可有相當(dāng)差異,。
1、耐熱性
硅橡膠在空氣中的耐熱性比有機(jī)橡膠好得多,在150℃下其物理機(jī)械性能基本不變,可半性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短時(shí)間使用.因而硅橡膠廣泛用作高溫場(chǎng)合中使用的橡膠部件,。
2,、耐候性
硅橡膠主鏈中無(wú)不飽和鍵,加之Si-O-Si鍵對(duì)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wěn)定,,因而無(wú)需任何添加劑,,即具有優(yōu)良的耐候性.在臭氧中發(fā)生電暈放電時(shí),有機(jī)橡膠很快老化,,而對(duì)硅橡膠則影響不嚴(yán)重.長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線及風(fēng)雨中,,其物理機(jī)械性能變化不大,經(jīng)戶外曝曬試驗(yàn)數(shù)十年,,未發(fā)現(xiàn)裂紋或降解發(fā)黏等老化現(xiàn)象,。
3、電氣特性
硅橡膠具有優(yōu)良的電絕緣性能,,其體積電阻高達(dá)1×(1014~1016)Ω.cm,抗爬電性10~30min(特殊品級(jí)可達(dá)3.5kv/6h),抗電弧性80~100s(特殊品級(jí)可達(dá)到420s);表面電阻為(1~10)
×1012Ω.cm;導(dǎo)電品級(jí)可達(dá)1×(10-3~107)Ω.cm;介電損耗角正切(tgδ)小于10-3,介電常數(shù)2.7~3.3(50Hz/25℃),介電強(qiáng)度18~36KV/mm,而且在很寬的溫度及頻率范圍內(nèi)變化不大.甚至浸入水中后,電性能也很少降低,十分適合用作電絕緣材料.硅橡膠對(duì)高壓下的電暈放電及電弧具有優(yōu)良的阻尼作用,。
4、壓縮變形
壓縮變形性是硅橡膠在高,、低溫條件下作墊圈使用時(shí)的重要性能.二甲基硅橡膠的壓縮變形性較差,,在150℃下壓縮22h后形變值高達(dá)60%左右.但是甲基乙烯基硅橡膠,特別是使用烷基系列過(guò)氧化物硫化的制品,具有優(yōu)良的壓縮變形性,其形變值可在20%以下.二段硫化條件對(duì)壓縮變形值也有很大的影響,亦即二段硫化溫度愈高,壓縮變形值愈低.為了改進(jìn)硫化膠制品的壓縮變形性,還可在膠料中添加、氧化鎘,、氧化鋅及醌類化合物等,。
由于硅橡膠的壓縮變形性能優(yōu)異,,因而適宜制作O形圈、密封墊片及膠輥等之用.
通用硅橡膠具有中等的耐油、耐溶劑性能,,該性能的好壞主要取決于硅生膠的種類,填料的種類及用量,、添加劑的類型及交聯(lián)密度等.硅橡膠侵入極性有機(jī)溶劑中,,體積將增加10%~15%,在ASTM 1號(hào)油及3號(hào)油中150℃下浸泡70H,,可分別膨脹10%及45%,,而在非極性溶劑及燃油中則會(huì)膨脹150%~200%,但溶劑揮發(fā)后可恢復(fù)原狀,,且對(duì)其物理性質(zhì)影響不大.硅橡膠在室溫下的耐油性能不如天然橡膠及氯丁橡膠等,;但在100℃以上時(shí),則明顯優(yōu)于后者.硅橡膠對(duì)于能溶解有機(jī)橡膠的動(dòng)植物油顯示了較好的耐久性.硅橡膠具有耐稀酸,、稀堿水溶液的能力,,但在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下可引起解聚及分解.硅橡膠中引入CF3CH2CH2-基,,可大幅度改善其耐油,、耐溶劑性能;但在等極性溶劑中的膨脹度仍較大,。
6,、耐輻照性
甲基乙烯基硅橡膠具有中等的耐用輻照性能,它能吸收輻照劑量(4.0~5.0)×1013Gy.引入基后得到明顯提高,,可忍受9.0×103Gy的劑量.當(dāng)主鏈中引入亞基后則效果成為突出,。
7、耐水蒸氣性
硅橡膠耐用低壓水蒸氣(低于130℃)的性能相當(dāng)好,,它在溫水及沸水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡,,體積增加小于1%,而且很少影響其機(jī)械性能及電氣特性.但超過(guò)140℃的水蒸氣即易導(dǎo)致Si-O-Si主鏈斷裂,,使硅橡膠的物理機(jī)
械性能迅速降低,。硅橡膠的耐水蒸氣性能與其所用填料的種類與用量、交聯(lián)密度以及硫化劑的種類等有關(guān),。
8,、熱膨脹性、導(dǎo)熱系數(shù),、比熱容及阻燃性
硅橡膠的熱膨脹系數(shù)比一般有機(jī)橡膠大,,并主要取決于填料的用量,,即硅橡膠的相對(duì)密度越大,其膨脹率愈小,。硅橡膠的收縮率一般在(2~4)10-4/K之間變化,,相當(dāng)于有機(jī)橡膠的2.0~2.5倍,或者為鋼的20倍.硅橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)為0.20~0.30W/(m.K),相當(dāng)于有機(jī)橡膠的2倍,特殊品級(jí)可超過(guò)1.2W/m.K。正由于硅橡膠導(dǎo)熱系數(shù)較大,,因此硫化時(shí)橡膠內(nèi)部升溫速度快,,從而可以加快硫化速度或減少硫化時(shí)間。當(dāng)硅橡膠中加入導(dǎo)熱性填料如AI2O3,、BN,、MgO、Ag等,,可使導(dǎo)熱系數(shù)提高到2.0~14W/(m.K),。
硅橡膠的燃燒溫度約430℃,火焰溫度可達(dá)750℃,。燃燒時(shí)生成SiO2,并放出非腐蝕性氣體,。添加了阻燃劑的特殊品級(jí)其極限氧指數(shù)(LOI)為27%~55%,阻燃速率可達(dá)UL94V-1級(jí)乃至UL94V-0級(jí),。