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硅橡胶是一种具有特殊分子结构的弹性体材料,其主链由硅原子和氧原子交替构成,侧链上附有有机基团,如甲基、乙烯基、苯基等。这种独特的分子结构赋予硅橡胶多种优异性能,使其在工业、医疗、电子等领域得到广泛应用。本文将从分类、性能及特殊用途三个方面深入探讨硅橡胶的特点。
耐高低温性能
硅橡胶以其卓越的耐温性能著称,可在-55℃至180℃的温度范围内长期工作。通过引入苯基,最低工作温度可降至-73℃,瞬时耐高温更可达300℃以上。
透气性
硅橡胶在合成聚合物中拥有顶级的透气性,尤其是对氧气的透过率极高。
生理惰性与医用价值
由于其生理惰性,硅橡胶不会导致凝血反应,因此在医疗器械和植入材料中得到广泛使用。
硫化机理分类
根据硫化方式的不同,硅橡胶分为热硫化型(HTV)和室温硫化型(RTV),后者进一步细分为缩聚反应型和加成反应型。
二甲基硅橡胶(MQ)
这是最早开发的硅橡胶,能在-60~250℃范围内保持良好弹性,但因硫化活性较低,现已被改性品种取代。
甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)
通过在分子链中引入少量乙烯基,VMQ在耐热性、抗老化性等方面显著提升,是目前应用最广泛的硅橡胶品种。
甲基乙烯基苯基硅橡胶(PVMQ)
根据苯基含量分为低苯基、中苯基和高苯基硅橡胶,分别表现出卓越的耐低温、阻燃及耐辐射性能,广泛用于航空航天和电子领域。
甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶(氟硅橡胶)
此品种以耐油、耐溶剂性能著称,适用于恶劣化学环境。
亚苯基及亚苯醚基硅橡胶
这些高性能硅橡胶可承受300℃以上的高温,且耐辐射性能优异,但耐寒性较差。
腈硅橡胶
兼具耐油、耐溶剂和耐低温性能,适用于极端环境中的密封和防护材料。
硅硼橡胶
拥有超高的耐热老化性,可在400℃下长期使用,但成本较高且工艺性能较差。
耐老化性能
硅橡胶在臭氧、紫外线和风化条件下表现出极强的耐久性,长期室外暴露性能变化极小。
电绝缘性能
即使在潮湿、高频或高温条件下,其绝缘性能依然稳定,燃烧后的二氧化硅残留物仍具备优良的绝缘特性。
低吸湿性与生理惰性
硅橡胶吸水率低,仅为1%左右,长期浸泡在水中不会降低物理性能,且无味、无毒,对人体安全。
高透气性
对氧气、氮气及空气的透过性能优越,可用于透气膜等高科技领域。
硅橡胶以其独特的分子结构和多样化的改性技术,满足了工业、电子、航空航天及医疗等领域对材料性能的苛刻需求。随着新型改性技术的发展,硅橡胶的性能将进一步提升,其应用前景也将更加广阔。