聚硅氧烷密封膠

聚硅氧烷密封膠主要由硅橡膠、交聯(lián)劑、填充劑、結構控制劑和增黏劑等組分組成。

硅橡膠是由二甲基硅氧烷與其他有機硅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硅橡膠，簡稱甲基硅橡膠(MQ);甲基乙烯基硅橡膠，簡稱乙烯基硅橡膠(VMQ);甲基苯基乙烯基硅橡膠，簡稱苯基硅橡膠(PVMO);三氟丙基甲基乙烯基硅橡膠，簡稱氟硅橡膠(FVMQ);β一腈乙基甲基乙烯基硅橡膠，簡稱腈硅橡膠;二甲基二乙基硅橡膠，簡稱乙基硅橡膠;聚二甲基硅氧烷一亞苯醚基共聚物橡膠，簡稱亞苯基及亞苯醚基硅橡膠;硼硅橡膠。按照硫化方式硅橡膠分為高溫式熱硫化(HTV)和室溫硫化(RTV)兩大類。室溫硫化型硅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(lián)成彈性體的聚合物。而熱硫化型硅橡膠的分子末端是惰性的，其硫化交聯(lián)須使用有機過氧化物，帶有不飽和側基或反應活性側基的硅橡膠還可使用相應的硫化劑，在加熱下形成交聯(lián)。聚硅氧烷密封膠通常以室溫硫化型硅橡膠為主體材料。

單組分密封膠所用的交聯(lián)劑，通式為RSiX3，X為易水解基團。單組分密封膠的交聯(lián)劑分乙酸型、酮肟型、醇型、酰胺型和胺型等，前三者應用較多。乙酸型密封膠稠度范圍廣，硫化性能好、貯存穩(wěn)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(wěn)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(lián)固化速度比前二者更慢，在高濕度、高環(huán)境溫度下固化時密封膠層內可能形成空隙，其貯存環(huán)境要求更嚴格，常需干燥冷藏。采用混合交聯(lián)劑，例如甲基三乙酰氧基硅烷與二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷并用，有利于提高密封膠的粘接強度。常用的交聯(lián)劑有甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三(環(huán)己基胺)硅烷、甲基三(丙酮肟)硅烷、甲基一三(N-甲基乙酰胺)硅烷和四乙氧基硅烷。雙組分密封膠所使用的交聯(lián)劑為帶有Si-OR、三Si一H和三Si一OH的有機硅氧烷。在硅原子上連有酰氧基的有機硅氧烷有正硅酸乙酯、聚硅氧烷、甲氧基硅氧烷、乙氧基硅氧烷等。在硅原子上含有氫原子的烷基硅烷交聯(lián)劑(如甲基二乙氧基硅烷或三氧基硅烷)最有效。Si-OH型硫化劑主要有三甲基硅氧烷和二氧化硅的水解產物。最常使用的交聯(lián)劑是正硅酸乙酯(丙酯)、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷以及它們的低聚物和它們的部分水解產物。

硅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。未補強的硅橡膠力學性能低，實川價值小大。選擇適當?shù)难a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硅，包括硅藻土、氣相白炭黑和沉淀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，也可加入玻璃或塑料的微珠。

為防止白炭黑和硅橡膠之間的結構化，促進填充劑在膠料中的分散性，改善混煉工藝和貯存穩(wěn)定性，常加入結構控制劑。從熱穩(wěn)定性考慮，硅烷二醇中的二苯基硅二醇是較好的結構控制劑。此外硅原子數(shù)2~4的硅烷二醇(如四甲基二硅烷二醇)也有效。羧基甲基硅油也可作結構控制劑，但必須根據(jù)硅油的羥基含量考慮其用量，用量過多會影響膠的性能。烷氧基含量較高的硅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(wěn)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硅烷偶聯(lián)劑、硼的化合物等。

在汽車工業(yè)，聚硅氧烷密封膠可用作墊圈、閥蓋油盤、恒溫器、后軸蓋、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制成功的XJ一23型聚硅氧烷密封膠，主要適用于汽車發(fā)動機、自動管路、油底殼和各種平面、錐面及螺紋面的密封。

聚硅氧烷密封膠，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(yōu)，對硫化橡膠、金屬、多種塑料、玻璃、織物、漆等均具有良好的粘接密封性能，廣泛應用于航天、航宅、汽車、建筑、電子、電器、化工、機械制造等工業(yè)領域。