4.3 特种橡胶.pdf

第四章橡胶和弹性体材料 第三节特种橡胶(1.5学时) 3.1硅橡胶 3.2 氟橡胶 3.3 丙烯酸酯橡胶 3.1 硅橡胶 定义与分类 结构特点(重点) 结构与性能的关系(重点) 热硫化型硅橡胶(重点) 室温硫化型硅橡胶 加成型硅橡胶 应用 一 定义与分类 硅橡胶是一种分子链兼具无机和有机性质的 高分子弹性材料，其分子主链由硅原子和氧 原子交替组成（—Si—O—Si— ）。分子侧 链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢的有 机基团。 英文名：Silicone Rubber; 缩写：SiR 。 自由基交联型——热硫化型 按照 交联 反应 缩聚反应型——室温硫化型 机理 分类 加成反应型 二 硅橡胶的结构（重点） R、R′、R″：甲基、乙烯基、氟基、氰基、苯基等有 机基团。 分子主链由（—Si-O-Si— ）组成，主链高度饱和； Si-O键的键能为165KJ/mol，比C-C键的键能（84 KJ/mol）要大得多； Si-O柔顺性好，分子内、分子间的作用力较弱。 硅橡胶属于一种半无机的饱和、杂链、非极性 弹性体。 三 硅橡胶的结构—性能关系（重点） 优点： Si—O键的键能远高于C—C键能——SiR具有极 高的耐热性，耐O3 ，耐老化性。 Si—O键比C—C键具有更高的活动能力—SiR柔 软而富有弹性，耐寒性很好。 SiR的使用温度范围在弹性材料中最宽：- o o 100 C～350 C 。 极高的疏水性，使之具有优良的电绝缘 性能、耐电晕性和耐电弧性 低的表面张力和表面能，使其具有特殊 的表面性能和生理惰性以及高透气性 缺点： A. 分子间作用力低-生胶和硫化胶强度低。 B. Si—O键不耐酸碱，遇酸或碱发生解聚。 C. 需要二段硫化，使低分子物挥发，进一步 提高交联程度，从而提高硫化胶的性能。 四 热硫化型硅橡胶（重点） 1. 定义——高分子量的硅橡胶，采用有机过 氧化物做硫化剂。在高温下硫化反应。 2. 二甲基硅橡胶 全饱和结构——交联 CH3 反应活性低，交联密 度低。 Si O 分子结构对称性高— n —在低温下容易结晶。 CH3 使用温度范围为：- 60～250oC 。 n= 5000~10000 3. 甲基乙烯基硅橡胶 CH3 CH3 Si O Si O m n CH3 CH CH2 m ＝5000～10000；n = 10~20 乙烯基上有双键——提高交联反应活性, 交联度提高，耐热性提高。 乙烯基破坏链规整性—— 降低了结晶温 度，耐寒性提高。 o 使用