聚矽氧烷密封膠主要是以矽橡膠為主體材料配製而成的單組分或雙組分的密封膠。其密封性、耐候性、耐溫性及操作性能均優。
基本介紹
- 中文名：聚矽氧烷密封膠
- 主體材料：矽橡膠
- 特性：密封性、耐候性、耐溫性
- 套用於：航天、航宅、汽車、建築
簡介,組成,
簡介
聚矽氧烷密封膠，其中以室溫硫化的單組分密封膠最為適用，是密封膠中重要的品種之一，其密封性、耐候性、耐溫性及操作性能均優，對硫化橡膠、金屬、多種塑膠、玻璃、織物、漆等均具有良好的粘接密封性能，廣泛套用於航天、航宅、汽車、建築、電子、電器、化工、機械製造等工業領域。
組成
聚矽氧烷密封膠主要由矽橡膠、交聯劑、填充劑、結構控制劑和增黏劑等組分組成。
矽橡膠是由二甲基矽氧烷與其他有機矽單體聚合而成的線型高分子彈性體，簡稱SIR。大分子主鏈以Si一O單元為主，以單價有機基團為側基，按化學結構可分為二甲基矽橡膠，簡稱甲基矽橡膠(MQ);甲基乙烯基矽橡膠，簡稱乙烯基矽橡膠(VMQ);甲基苯基乙烯基矽橡膠，簡稱苯基矽橡膠(PVMO);三氟丙基甲基乙烯基矽橡膠，簡稱氟矽橡膠(FVMQ);β一腈乙基甲基乙烯基矽橡膠，簡稱腈矽橡膠;二甲基二乙基矽橡膠，簡稱乙基矽橡膠;聚二甲基矽氧烷一亞苯醚基共聚物橡膠，簡稱亞苯基及亞苯醚基矽橡膠;硼矽橡膠。按照硫化方式矽橡膠分為高溫式熱硫化(HTV)和室溫硫化(RTV)兩大類。室溫硫化型矽橡膠的分子末端帶有反應性的活潑基團，在催化劑的作用下，這些活潑端基能在室溫下反應，交聯成彈性體的聚合物。而熱硫化型矽橡膠的分子末端是惰性的，其硫化交聯須使用有機過氧化物，帶有不飽和側基或反應活性側基的矽橡膠還可使用相應的硫化劑，在加熱下形成交聯。聚矽氧烷密封膠通常以室溫硫化型矽橡膠為主體材料。
單組分密封膠所用的交聯劑，通式為RSiX3，X為易水解基團。單組分密封膠的交聯劑分乙酸型、酮肟型、醇型、醯胺型和胺型等，前三者套用較多。乙酸型密封膠稠度範圍廣，硫化性能好、貯存穩定，對多種材料有良好的粘接性能。酮肟型密封膠具有良好的貯存穩定性，表面固化快，但完全固化的時間長、粘接力較差。醇型密封膠交聯固化速度比前二者更慢，在高濕度、高環境溫度下固化時密封膠層內可能形成空隙，其貯存環境要求更嚴格，常需乾燥冷藏。採用混合交聯劑，例如甲基三乙醯氧基矽烷與二叔丁氧基二乙醯氧基矽烷並用，有利於提高密封膠的粘接強度。常用的交聯劑有甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三(環己基胺)矽烷、甲基三(丙酮肟)矽烷、甲基一三(N-甲基乙醯胺)矽烷和四乙氧基矽烷。雙組分密封膠所使用的交聯劑為帶有Si-OR、三Si一H和三Si一OH的有機矽氧烷。在矽原子上連有醯氧基的有機矽氧烷有正矽酸乙酯、聚矽氧烷、甲氧基矽氧烷、乙氧基矽氧烷等。在矽原子上含有氫原子的烷基矽烷交聯劑(如甲基二乙氧基矽烷或三氧基矽烷)最有效。Si—OH型硫化劑主要有三甲基矽氧烷和二氧化矽的水解產物。最常使用的交聯劑是正矽酸乙酯(丙酯)、甲基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷以及它們的低聚物和它們的部分水解產物。
矽橡膠在常溫下不結晶，而且又足非極性分子，分子間作用力弱。未補強的矽橡膠力學性能低，實川價值小大。選擇適當的補強劑可大幅度提高其力學性能。補強劑主要足人然的或合成的二氧化矽，包括硅藻土、氣相白炭黑和沉澱法炭黑以及其他無機填料。補強效果最好的是氣相法自炭黑。非補強填料一般作為增容劑以降低成本，常用的有硅藻土、石英砂、金屬氧化物(如氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦)、碳酸鈣、陶土、硫酸鋇和少量炭黑等。還可加入玻璃纖維和石棉，以降低密封膠的相對密度，也可加入玻璃或塑膠的微珠。
為防止白炭黑和矽橡膠之間的結構化，促進填充劑在膠料中的分散性，改善混煉工藝和貯存穩定性，常加入結構控制劑。從熱穩定性考慮，矽烷二醇中的二苯基矽二醇是較好的結構控制劑。此外矽原子數2～4的矽烷二醇(如四甲基二矽烷二醇)也有效。羧基甲基矽油也可作結構控制劑，但必須根據矽油的羥基含量考慮其用量，用量過多會影響膠的性能。烷氧基含量較高的矽樹脂作為結構控制劑使用時，密封膠具有較長的活性期和良好的貯存穩定性，配合得當可貯存二年以上。
加入增黏劑可提高粘接力，用量為O.5%～3%。常用的增黏劑有各種帶烷氧基的矽烷偶聯劑、硼的化合物等。
在汽車工業，聚矽氧烷密封膠可用作墊圈、閥蓋油盤、恆溫器、後軸蓋、自動變速箱和尾燈裝置以及駕駛室頂篷縫隙等的密封。例如湖北省襄樊市膠黏劑技術研究所研製成功的XJ一23型聚矽氧烷密封膠，主要適用於汽車發動機、自動管路、油底殼和各種平面、錐面及螺紋面的密封。
