硅橡膠發展于20世紀40年代,國外最早研究的品種是二甲基硅橡膠。1944年前后由美國DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生產。我國在60年代初期研究成功并投入工業化生產。現在生產硅橡膠的國家除我國外,還有美國、英國、日本、前蘇聯和德國等,品種牌號有1000多種。
硅橡膠(SiliconeRubber)是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性材料,其分子主鏈由硅原子和氧原子交替組成(—Si—O—Si—),側鏈是與硅原子相連接的碳氫或取代碳氫有機基團,這種基團可以是甲基、不飽和乙烯基(摩爾分數一般不超過01005)或其它有機基團,這種低不飽和度的分子結構使硅橡膠具有優良的耐熱老化性和耐候老化性,耐紫外線和臭氧侵蝕。分子鏈的柔韌性大,分子鏈之間的相互作用力弱,這些結構特征使硫化膠柔軟而富有彈性,但物理性能較差。
硅橡膠的分類和特性
1、分類
硅橡膠按其硫化機理不同可分為熱硫化型、室溫硫化型和加成反應型三大類。
2、特性
1)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能
硅橡膠硫化膠在自由狀態下置于室外曝曬數年后,性能無顯著變化。
2)特殊的表面性能和生理惰性
硅橡膠的表面能比大多數有機材料小,具有低吸濕性,長期浸于水中吸水率僅為1%左右,物理性能不下降,防霉性能良好,與許多材料不發生粘合,可起隔離作用。硅橡膠無味、無毒,對人體無不良影響,與機體組織反應輕微,具有優良生理惰性和生理老化性。
3)生物醫學性能
硅橡膠分子結構的特性使它具有優良的生物醫學性能,大量動物和人體試驗的成功應用證明了這一點。
4)耐高、低溫性
在所有橡膠中,硅橡膠的工作溫度范圍最廣闊(-100～350℃)。例如,經過適當配合的乙烯基硅橡膠或低苯基硅橡膠,經250℃數千小時或300℃數百小時熱空氣老化后仍能保持彈性;低苯基硅橡膠硫化膠經350℃數十小時熱空氣老化后仍能保持彈性,它的玻璃化溫度為-140℃,其硫化膠在-70～100℃的溫度下仍具有彈性。硅橡膠用于火箭噴管內壁防熱涂層時,能耐瞬時數千度的高溫。
5)電絕緣性能
硅橡膠硫化膠的電絕緣性能在受潮、頻率變化或溫度升高時變化較小,燃燒后生成的二氧化硅仍為絕緣體。此外,硅橡膠分子結構中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在電弧放電時不易發生焦燒,在高壓場合使用十分可靠。它的耐電暈性和耐電弧性極好,耐電暈壽命是聚四氟乙烯的1000倍,耐電弧壽命是氟橡膠的20倍。
6）高透氣性
硅橡膠和其它高分子材料相比,具有良好的透氣性,室溫下對氮氣、氧氣和空氣的透過量比NR高30～40倍;對氣體滲透具有選擇性,如對二氧化碳透過性為氧氣的5倍左右。
