Nov 29, 2021 伝言を残す

シリコーンゴムに関する基礎知識

シリコーンゴム製品は、高温加硫による混合シリコーンゴムから作られていることは誰もが知っています。 では、配合シリコーンゴムはどのように作られているのでしょうか? セールスマンとして私たちが理解しなければならないシリコーン原料の基本的な知識は何ですか? 今日はシリコーンゴムの世界に連れて行ってあげましょう、それはあなたにたくさんの利益をもたらすと信じています! 以下は、参考のために収集した関連情報です。


まず、複合シリコーンゴムの形成について簡単に説明します。


1つ目は、ゴムコンパウンドの要件に応じて、生ゴム、ホワイトカーボンブラック、およびシリコーンオイルを準備することです。


二つ目は料理です。 練り物をバキュームニーダーで調理します。


3つ目は、オープンミキサーを使用して、ゆでたゴムをロール状に粉砕することです。


4つ目は、接着剤のロールが冷却された後(通常、3〜4時間)、接着剤ストレーナーで接着剤がきれいにろ過されます。


'それは簡単ですか? しかし、原材料の関連成分や特性を詳細に理解する必要があります。そのため、少し考えてマスターに聞いたり、情報を収集したりして、これらのことをより深く理解する必要があります。


それでは、'でそれらを深く理解しましょう! わかりやすくするために、ポイントごとに説明します。


1.シリコーンゴムとは何ですか?どのように分類されますか?


シリカゲルは一種の高活性吸着剤です。 アモルファス物質です。 ポリシロキサン、シリコーンオイル、ホワイトカーボンブラック(シリカ)、カップリング剤、フィラーなどが含まれています。主成分はシリカです。 その化学式分子式はmSiO2・nH2Oです。 水や溶剤に不溶で、毒性がなく、味がなく、化学的安定性があり、強アルカリとフッ化水素酸以外の物質とは反応しません。 さまざまな種類のシリカゲルは、製造方法が異なるため、異なるミクロポーラス構造を形成します。 シリカゲルの化学組成と物理的構造は、高い吸着性能、優れた熱安定性、安定した化学的性質、高い機械的強度など、交換が難しい他の多くの同様の材料を持っていることを決定します。


シリコーンゴムの分類:


シリコーンゴムは、その加硫特性により、熱加硫シリコーンゴムと室温加硫シリコーンゴムの2種類に分類できます。 性能や用途の違いにより、一般型、超低温耐性型、超高温耐性型、高強度型、耐油性型、医療型などに分類できます。 使用するモノマーに応じて、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム、フルオロシリコーン、ニトリルシリコーンゴムなどに分類できます。


(1)ジメチルシリコーンゴム(メチルシリコーンゴムと呼ばれる):


高分子量の線状ジメチルポリシロキサンゴムの製造には、高純度の原料が必要です。 原料の純度を確保するために、業界では通常、99.5%以上の含有量のジメチルビスマスを最初に精製します。 クロロシランは、酸触媒下でエタノール-水媒体中で加水分解および凝縮され、二官能性シロキサン四量体、すなわちオクタメチルシクロテトラシロキサンが分離され、次に四環体が触媒にさらされます。 、高分子線状ジメチルポリシロキサンの形成。 ジメチルシリコーンゴムの生成反応は、次の式で表すことができます。


ジメチルシリコーンゴムは無色透明のエラストマーであり、通常、より高い活性を持つ有機過酸化物で加硫されます。 加硫ゴムは-60〜+250℃の範囲で使用できます。 ジメチルシリコーンゴムは加硫活性が低く、高温圧縮による永久変形が大きい。 厚手の製品には適していません。 厚みのある製品は加硫しにくく、内層も発泡しやすいです。 ビニル含有量の少ないメチルビニルシリコーンゴムの方が性能が良いため、徐々にメチルビニルシリコーンゴムに置き換わっています。 ジメチルシロキサン構造単位に加えて、今日製造され使用されている他のタイプのシリコーンゴムにも、多かれ少なかれ他の二官能性シロキサン構造単位が含まれていますが、それらの調製方法はジメチルシロキサンと同様です。 ゴムの製造方法に本質的な違いはありません。 調製方法は、一般に、環体の形成を助長する条件下で必要とされる特定の二官能性シリコンモノマーを加水分解および凝縮し、次に必要な割合でオクタメチルを添加することである。 シクロテトラシロキサンは、触媒の作用下で一緒に反応することによって調製されます。


(2)メチルビニルシリコーンゴム(略してビニルシリコーンゴム):


その構造式は次のように表すことができます。


この種のゴムはビニル側鎖が少ないため、メチルシリコーンゴムよりも加硫しやすく、加硫に使用できる過酸化物の種類が多く、過酸化物の量を大幅に減らすことができます。 少量のビニルとジメチルシリコーンゴムを含むシリコーンゴムを使用すると、圧縮永久歪みの抵抗を大幅に改善できます。 低圧縮永久歪みは、高温でのシールとしての支持性が優れていることを反映しています。 これは、Oリングとガスケットに必要な要件の1つです。 メチルビニルシリコーンゴムは、加工性能が良く、操作が簡単です。 厚みのある製品にすることができ、押し出しおよびカレンダー加工された半製品の表面は滑らかです。 現在一般的に使用されているシリコーンゴムです。


(3)メチルフェニルビニルシリコーンゴム(フェニルシリコーンゴムと呼ばれる):


この種のゴムは、ビニルシリコーンゴムの分子鎖にジフェニルシロキサン鎖結合またはメチルフェニルシロキサン鎖結合を導入することによって得られます。 その分子構造は次のように表すことができます。


シリコーンゴムのフェニル含有量(フェニル:シリコン原子)により、低フェニル、中フェニル、高フェニルのシリコーンゴムに分けられます。 ゴムが結晶化するか、ガラス転移点に近づくか、2つの条件が重なると、ゴムは硬く見えます。 適切な量​​の大容量基を導入すると、ポリマー鎖の規則性が損なわれる可能性があり、ポリマーの結晶化温度が低下する可能性があります。 同時に、大容量のグループを導入すると、ポリマー分子間の力が変化する可能性があるため、ガラスも変化する可能性があります。転移温度。 低フェニルシリコーンゴム(C6H5 / Si=6〜11%)は、上記の理由により耐低温性に優れており、使用するフェニルモノマーの種類とは関係ありません。 加硫ゴムの脆性温度は-120℃で、今日の低温性能で最高のゴムです。 低フェニルシリコーンゴムはビニルシリコーンゴムの利点があり、コストもそれほど高くないため、ビニルシリコーンゴムに取って代わる傾向があります。 フェニル含有量を大幅に増やすと、分子鎖の剛性が増し、耐寒性、弾力性が低下しますが、耐アブレーション性、耐放射線性が向上し、フェニル含有量はC6H5 / Si=20〜になります。 34%耐アブレーション性のミドルフェニルシリコーンゴムで、高フェニルシリコーンゴム(C6H5 / Si=35〜50%)は優れた耐放射線性を備えています。


(4)フルオロシリコーン、ニトリルシリコーンゴム:


フルオロシリコーンゴムは、側鎖にフルオロアルキル基が導入されたシリコーンゴムの一種です。 一般的に使用されるフルオロシリコーンゴムは、メチル、トリフルオロプロピル、およびビニルを含むフルオロシリコーンゴムです。 その構造は次のように表すことができます。


フルオロシリコーンは、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素、石油系各種燃料油、潤滑油、油圧油、一部の合成油など、室温での耐熱性と耐油性、耐溶剤性に優れており、高温での安定性に優れています。 、これは純粋なシリコーンゴムの手の届かないところにあります。 フルオロシリコーンゴムは低温性能が優れており、純粋なフッ素エラストマにとって大きな改善です。 弾性を維持するためのトリフルオロプロピル基を含むフルオロシリコーンゴムの温度範囲は一般に-50℃〜+200℃であり、高温および低温に対する耐性はビニルシリコーンゴムよりも悪く、300以上に加熱すると有毒ガスを発生します℃。 電気絶縁性の点では、ビニールシリコーンゴムよりもはるかに悪いです。 フルオロシリコーンゴムコンパウンドに適切な量の低粘度ヒドロキシフルオロシリコーンオイルを添加し、ゴムコンパウンドを熱処理し、少量のビニルシリコーンゴムを添加すると、プロセス性能が大幅に向上し、ローラーへのゴムの付着や深刻な問題の解決に役立ちます。ストレージ構造。 、ゴムコンパウンドの有効寿命を延ばすことができます。 上記のフルオロシリコーンゴムにメチルフェニルシリコーン鎖結合を導入すると、耐低温性能の向上に役立ち、加工性能も良好です。


ニトリルシリコーンゴムは、側鎖にニトリルアルキル基(通常はβ-ニトリルエチルまたはγ-ニトリルプロピル)が導入されたシリコーンゴムの一種です。 極性ニトリル基の導入により、シリコーンゴムの耐油性と耐溶剤性は向上しますが、耐熱性、電気絶縁性、加工性が低下します。 メチル基、ニトリルアルキル基、ビニル基を含むシリコーンゴムの構造式は次のように表すことができます。


ニトリルアルキル基の種類と含有量は、ニトリルシリコーンゴムの性能に大きな影響を与えます。 たとえば、7.5%モルのγ-ニトリルプロピルを含むシリコーンゴムは、低フェニルシリコーンゴムと同様の耐寒性を備えていますが、耐油性は低くなっています。 ベースのシリコーンゴムが優れています。 γ-シアノプロピル基の含有量が33〜50%モルに増加すると、耐寒性が大幅に低下し、耐油性が向上し、耐熱性は200℃になります。 γ-ニトリルプロピルの代わりにβ-ニトリルエチルを使用すると、ニトリルシリコーンゴムの耐熱性をさらに向上させることができます。


(5)フェニレンおよびフェニルエーテルシリコーンゴム:


フェニレンシリコーンゴムは、ポリシロキサンの主鎖にフェニレン基が導入されたシリコーンゴムの一種です。 その構造は次のように表すことができます。


フェニレン基の導入により、シリコーンゴムの耐放射線性が大幅に向上します。 同時に、芳香環の存在は、分子鎖の剛性を高め、柔軟性を低下させ、ガラス転移温度を上昇させ、耐寒性を低下させ、引張強度を増加させます。 フェニレンシリコーンゴムは、耐高温性、耐放射線性、250〜300℃までの耐高温性に優れ、誘電性、耐湿性、耐カビ性、耐水蒸気性に優れています。 フェニレンシリコーンゴムの原料ゴム組成物において、フェニレン含有量が60%、フェニル含有量が30%、メチル含有量が10%(ビニル含有量が0.6%)の場合に適している。 この場合、加硫ゴムは総合性能が良好です。


フェニレンシリコーンゴムの欠点は、低温性能が悪く、脆性温度が-25℃であるため、用途に影響を与える場合があります。 フェニレンシリコーンゴムの低温性能は、フェニレンシリコーンゴムよりもはるかに優れています。 -64〜70℃。


フェニレンオキシドシリコーンゴムは、分子骨格にフェニルエーテル基とフェニレン基が導入されたポリシロキサンです。 その分子構造は次のように表すことができます。


フェニレンエーテル系シリコーンゴムは機械的性質が良く、一般的な引張強度は150〜180kg / cmに達することができます(つまり、14.7〜17.7Mpaはビニルシリコーンゴムよりもはるかに高いですが、同時に優れています耐放射線性があり、フェニレンよりも優れています。シリコーンゴム。250°Cでの長期の熱風時効に耐えることができ、時効後も高い強度があります。酸化フェニレンシリコーンゴムの低温性能はビニルよりも劣りますがシリコーンゴムは、フェニレンシリコーンゴムよりもはるかに優れています。誘電特性はビニルシリコーンゴムに近いですが、フェニレンエーテルベースのシリコーンゴムは耐油性が低く、非極性石油ベースの油にも耐性がありません。極性合成油(4109ジエステル合成潤滑油、リン酸など)に。エステル水力油の性能。要するに、ビニルシリコーンゴムと比較して、フェニレンエーテルベースのシリコーンゴムは、 強度と耐放射線性、同様の高温耐性と誘電特性、および不十分な低温性能、耐油性と弾性。 。フェニルエーテルベースのシリコーンゴムは、優れた加工性能を備えており、モデル製品や押出製品の特別な要件の製造に使用できます。


生ゴムから配合ゴムまでの成形条件は?


混合プロセス中、生のシリコーンゴムの分子間凝集力が低いため、高補強性で耐高温性のシリカフィラーがシリコーンゴムの最も重要な配合剤になりました。 他の配合剤を選択する場合、童謡は高温耐性の要件を考慮する必要があります。 つまり、シリコーンゴムの使用条件下では、揮発、分解、炭化、変色などしてはなりません。生のシリコーンゴムの耐熱性を維持し、酸とアルカリによるシリコーン結合の破壊を減らすために。攻撃、配合時に外部酸を防ぐ必要があります、アルカリが持ち込まれ、過酸化物加硫剤の分解によって生成された酸性物質を時間内に除去する必要があります!


生ゴムと他の材料を混ぜ合わせたものを真空ニーダーに入れて調理します。 最初は温度が高くありません。 攪拌プロセス中、摩擦によって温度がゆっくりと上昇します。 155-160度に達すると、気温の半分以上になります。 ほんの数時間、


ゆでた接着剤をオープンミルに入れて、ロール状に粉砕します。 汚れないように注意してください。 ロールの数は2〜3周しか必要ありません。


滑らかにした後、約3〜4時間冷却する必要があります。次に、接着剤をマッチネットでろ過します。目的は、接着剤に含まれる固形物をろ過することです。


3.シリコーンオイルとは何ですか? シリコーンオイルの種類は何ですか? シリコーン原料でどのような役割を果たしていますか?


シリコーンオイルは、重合度の異なる鎖構造を持つ一種のポリオルガノシロキサンです。 これは、ジメチルジクロロシランを水で加水分解して一次重縮合環体を得ることによって得られます。 環体を割って精留し、低環体を得た後、環体、キャッピング剤、触媒を合わせてそれぞれを得る。減圧蒸留により重合度の異なる混合物を得て、低沸点物質を除去する。 。 最も一般的に使用されるシリコーンオイル、すべての有機基はメチルシリコーンオイルと呼ばれるメチルです。 有機基は、メチル基の一部の代わりに他の有機基を使用して、シリコーンオイルの特定の特性を改善し、さまざまな用途に適用することもできます。 他の一般的なグループは、水素、エチル、フェニル、クロロフェニル、トリフルオロプロピルなどです。 近年、有機変性シリコーンオイルの開発が急速に進んでおり、特殊な性質を持つ有機変性シリコーンオイルが数多く登場しています。 シリコーンオイルは一般に無色(または淡黄色)で、無臭で、毒性がなく、揮発性のない液体です。 シリコーンオイルは、水、メタノール、グリコール、およびエトキシエタノールに不溶です。 ベンゼン、ジメチルエーテル、メチルエチルケトン、四塩化炭素、灯油と混和します。 アセトン、ジオキサン、エタノール、アルコールにわずかに溶けます。 。 蒸気圧が小さく、引火点と着火点が高く、凝固点が低くなっています。 セグメント数nが異なると、分子量が増加し、粘度も増加します。 固体シリコーンオイルは、0.65センチストークスから数百万センチストークスまで、さまざまな粘度を持つことができます。 低粘度のシリコーンオイルを作りたい場合は、酸性粘土を触媒として180℃でテロメライズするか、硫酸を触媒として低温でテロメライズして高粘度のシリコーンオイルまたは粘性材料を製造することができます。 アルカリ触媒。 シリコーンオイルは、化学構造により、メチルシリコーンオイル、エチルシリコーンオイル、フェニルシリコーンオイル、メチル水素シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルクロロフェニルシリコーンオイル、メチルエトキシシリコーンオイル、メチルトリフルオロプロパンに分類されます。 ベースシリコーンオイル、メチルビニルシリコーンオイル、メチルヒドロキシシリコーンオイル、エチル水素シリコーンオイル、ヒドロキシ水素シリコーンオイル、シアニドシリコーンオイルなど。 使用の観点から、ダンピングシリコンオイル、拡散ポンプシリコンオイル、油圧オイル、絶縁オイル、伝熱オイル、ブレーキオイルなどがあります。シリコンオイルは、優れた耐熱性、電気絶縁性、耐候性、疎水性、生理的慣性、および小さな表面張力。 また、粘度・温度係数が低く、耐圧縮性も高い)。 一部の品種には耐放射線性もあります。 パフォーマンス。


シリコーンオイルは、主にシリコーン原料の老化防止効果があります。


4.ホワイトカーボンブラックの種類と特徴


気相法と沈殿法には主に2種類あります。


気相法:主に四塩化ケイ素から開始し、塩素と酸素(空気)と混合した後、1000度を超える高温で、水素を最初に酸素と燃焼させて水を生成し、次に両方を四塩化ケイ素と反応させて加水分解して微細なものを生成します粉末合体、捕捉、脱酸後、ホワイトカーボンブラック製品が得られます。


気相法の利点:純粋な高さ、少ないsioh、高い補強率、熱風加硫、高い加硫物の透明性、優れた電気的特性、気密性、耐クッション性、動的耐疲労性


気相法の使用:自動車部品、ワイヤー、ケーブル、医療食品、高強度、高透明シリコーンゴム製品、ガスケット


沈殿法:水ガラスから開始し、攪拌しながら塩酸または硫酸を加えて反応を中和し、SIO2沈殿物を取得します。これをろ過、乾燥し、粉砕して高精細ホワイトカーボンブラックにします。


また、アルカリ土類金属ケイ酸から酸分解反応により得ることができます。


沈殿法の利点:加硫ゴムは、優れた弾力性、圧縮永久歪み、優れた耐膨潤性と加工性能、低価格を備えており、ゴムは構造化が容易ではなく、ゴムとプラスチック製品の充填と補強にのみ使用できます。


沈殿法の適用:一般成形品、ゴムローラー、耐油ガスケット材


5.混合シリコーンゴムの主な成形品は何ですか?


主に含まれるもの:圧縮成形、トランスファー成形、射出成形、押出成形


6.離型剤はいくつありますか? どんな機能がありますか?


純粋なシリコーン離型剤、溶液離型剤、エマルジョン離型剤、シリコーンペースト離型剤、スプレー離型剤、および硬化性離型剤があります


離型剤の主な機能は?


主な機能は、成形品が金型から排出される際の機械的損傷を防止または軽減することです。


7.シリカゲル


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