Статья по теме: Силиконовые эластомеры

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Силиконовые эластомеры представляют собой кремнийоргани-ческие полимеры, обладающие, подобно эластомерам несиликонового типа, длинной линейной цепью и высоким молекулярным весом. Переработка силиконовых эластомеров также подобна переработке чисто органических эластомеров: она состоит из приготовления высокомолекулярных линейных срганосилоксанов, составления подходящей смеси, ее переработки и вулканизации. В такой последовательности и будет рассмотрено приготовление эластомеров в данной главе.[2, С.358]

Силиконовые эластомеры состоят в основном из полимера, наполнителя и вулканизатора (эти три компонента обычно называют основной смесью); далее прибавляют красители, антиокси-данты и некоторые специальные добавки. Варьируя компоненты и их количества, можно изменять свойства конечного продукта в очень широких пределах.'[2, С.364]

Силиконовые эластомеры перерабатывают на обычном оборудовании, применяемом в резиновой промышленности. Помещение, в котором происходит замешивание смеси на вальцах или в меша-теле [U133], должно быть оборудовано хорошей вытяжной вентиляцией для удаления паров мономеров и пыли аэрогеля двуокиси кремния, которая может вызывать силикоз. После добавления вулканизатора проводят охлаждение водой, так как при температуре выше 40° смесь может завулканизоваться на валках; по этой же причине вулканизатор лучше добавлять в конце процесса [U112, U133, U134]. Готовая смесь при хранении не должна подвергаться действию высоких температур, света (особенно ультрафиолетовых лучей) [U106] и паров аммиака и аминов, чтобы не снижалась предел прочности при растяжении и твердость. При хранении смесей в темноте и на холоду они могут, в зависимости от состава, 6—12 месяцев сохранять хорошую перераба-тываемость [Ш02]. Свойства эластомеров, приготовленных из-более старой смеси, можно до некоторой степени улучшить увеличением времени термообрабтки. Температуру ниже 40° необходимо поддерживать и при шприцевании смеси*, чтобы не произошло частичной предварительной вулканизации [268, U102, U106, U129, U164, Z68].[2, С.376]

Силиконовые эластомеры остаются упругими и при низких температурах (приблизительно до —60°), имеются специальные типы (содержащие небольшое количество фенильных радикалов), сохраняющие упругость и до —90°. При температурах около —30° постепенно увеличивается твердость эластомеров и остаточная деформация, а удлинение уменьшается. Вплоть до температуры перехода второго рода изменения свойств обратимы.[2, С.380]

Силиконовые эластомеры поглощают при нормальной температуре приблизительно \% воды [Z68]. Абсорбция воды тем ниже, чем выше средний размер частиц наполнителя (при применении очень тонких наполнителей абсорбция воды достигает 6%). Пар при 165° и 7 am вступает достаточно быстро во взаимодействие с силиконовым эластомером и вызывает частичный гидролиз, размягчение и разрушение поверхности. Поэтому силиконовый каучук нельзя применять в качестве уплотнений для систем с водяным паром высокого давления.[2, С.380]

Поскольку силиконовые эластомеры сравнительно дороги, большое внимание было уделено исследованию способа их регенерации. Согласно наиболее старому методу, регенерацию проводят вальцеванием смеси вулканизованного эластомера с менее чем 2% диметилдихлорсилана. В результате этого твердый продукт превращался в липкую тестообразную массу, обладающую свойствами, которые были присущи продукту до отверждения. Регенерированный эластомер может быть снова переработан обычным способом в продукт, подобный исходному [2253]. В настоящее время применяется более простой способ регенерации, по которому около 20% подвергнутого горячему вальцеванию вулканизата добавляют на холоду к первичному материалу. Регенерация силиконового эластомера протекает тем легче [U96, U129, U164, Z68], чем менее завулканизован продукт. Прибавление регенерированного эластомера не оказывает значительного влияния на механические свойства изделия: удлинение уменьшается приблизительно на 4% от величины исходного материала, прочность— приблизительно на 12%, а твердость—приблизительно на 10%. Способность перерабатываться, наоборот, несколько улучшается.[2, С.378]

Вулканизаторы. Силиконовые эластомеры можно отверждать различными способами, которые в значительной степени отличаются друг от друга в химическом отношении. Чисто термическое отверждение в закрытом пространстве не нашло практического применения, так как в этих условиях может происходить только конденсация остаточных конечных гидроксильных групп линейных цепей, которые в полимере содержатся лишь в незначительном количестве. Согласно наиболее старому способу, применявшемуся еще в начале исследования силиконовых эластомеров, «вулканизацию» проводили частичным окислением метильных радикалов в печи 'с циркуляцией воздуха при температуре 200—300°. При этих условиях -образующиеся при реакции газы свободно удалялись и в результате окислительного отщепления части метильных радикалов образовывались между линейными цепями поперечные силоксановые связи, которые вызывали жела-тинизацию продукта.[2, С.372]

По своим диэлектрическим свойствам силиконовые эластомеры весьма пригодны для применения в качестве изоляторов при промышленных напряжениях и частотах. Эти свойства при нормальной температуре лучше, чем у органических эластомеров, и изменяются очень мало в пределах от —50 до 270°. Поскольку эти эластомеры обладают водоотталкивающей способностью (свойством, общим для всех кремнийор^анических полимеров), их поверхностное сопротивление практически бесконечно велико даже при 100%-ной относительной влажности. Диэлектрические свойства в значительной степени определяются типом примененного наполнителя, а также продолжительностью и температурой термообработки, которые должны быть как можно более высокими. В процессе термообработки вследствие улетучивания низкомолекулярных примесей в значительной степени улучшаются электрические свойства; достигнутые показатели почти не изменяются при использовании эластомеров при высоких температурах и в присутствии влаги. В качестве наполнителя для эластомеров, применяемых в электротехнике, наиболее пригоден аэрогель двуокиси кремния, получаемый сжиганием четырех-хлористого кремния, как содержащий наименьшее количество примесей и влаги; наименее пригодна для этих целей окись цинка.[2, С.381]

Силиконовые эластомеры набухают в ароматических и хлорированных растворителях; однако это явление не сопровождается старением, так как после улетучивания растворителя образец[2, С.380]

Силиконовые эластомеры поступают в продажу главным образом в форме паст, которые применяют для нанесения на стеклянную ткань или в качестве связующего для слоистных материалов, наполненных стеклянным или асбестовым волокном или слюдой. Другой торговой формой является невулканизованный каучук, который перерабатывается прессованием подобно органическим эластомерам, но при более высоких температурах. Чтобы наносить эти пасты путем окунания, пистолетом или кистью, их можно диспергировать в подходящем растворителе, лучше всего в толуоле или ксилоле. Для окунания применяют, как правило, дисперсии с содержанием 20—25% сухого остатка; для нанесения кистью содержание сухого остатка должно быть выше 25—50%, чтобы получался более толстый слой.[2, С.382]

Силиконовые эластомеры не вызывают коррозии металлов л хорошо приклеиваются к металлическим поверхностям при вулканизации непосредственно на поверхности металла. Очень хорошей является также адгезия к стеклу, к стеклянным волокнам, к гладким тщательно очищенным поверхностям. Сила, которая необходима для отрыва силиконового эластомера от стекла, превышает предел прочности самого эластомера при растяжении, так что при попытке отрыва, в первую очередь, разрывается эластомер.[2, С.382]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь