硅橡胶改性作业1
硅橡胶与几种有机橡胶共混改性研究及发展前景
摘要硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐臭氧和耐候性, 优良的电绝缘性、特殊的生理惰性等,本文综述了硅橡胶与三乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混改性最新研究和成果，最后介绍了硅橡胶/ 有机橡胶共混改性材料的发展方向。
关键词：硅橡胶共混改性研究进展
正文
硅橡胶是特种合成橡胶中的重要品种之一。与一般的有机橡胶相比，其兼具高键能和高的柔顺性，具有优异的耐热、耐候、耐老化、低压缩永久变形等独特的综合性能以及电气特性，在航天、航空、电子电器工业等领域都有广泛的应用，其需求量也稳步增长。目前国内外使用的合成绝缘子，绝大多数是硅橡胶绝缘子。随着工业生产的迅速发展，工业化水平的不断提高，人们对于硅橡胶的要求也越来越高，传统的硅橡胶产品已经很难满足人们的要求，尤其在机械性能、阻燃性、抗老化性等方面。因此，对硅橡胶进行改性就显得刻不容缓了。
改性研究一直是高分子材料的研究热点之一。改性方法主要分为物理改性与化学改性, 其中化学改性是通过化学接枝、共聚等方法对聚合物分子链进行改性, 但使用的手段以及对聚合物的物理机械性能的改善效果有限。物理改性主要包括与其它高聚物共混改性与填充改性。共混改性有利于补充单一组分的不足, 填充改性能够在某种程度上提高高聚物的物理机械性能, 降低原材料的成本, 或赋
予材料新的功能。共混改性与填充改性都具有方法简单灵活的优点。
本文综述[了乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混
1 硅橡胶与三元乙丙橡胶共混改性
三元乙丙橡胶( EPDM) 是橡胶制品中常用的合成橡胶之一。硅橡胶与EPDM并用的重点在于提高两者的相容性和共硫化特性。一般采用了两段硫化工艺, 可以提高并用胶的拉伸强度、定伸应力和耐老化性能; 使硅橡胶和EPDM 分子链分别离子化, 通过提高离子键、氢键和分子间作用力来增强两种橡胶之间的相互作用, 形成近似连续的稳定相结构。EPDM 价格便宜, 具有优良的物理性能、耐化学介质性、耐臭氧性、耐寒性和电绝缘性等特点, 但其耐热性差。以EPDM 为主, 与
硅橡胶并用的胶料, 硫化胶的耐高温性和抗压缩变形性得到改善; 以硅橡胶为主, 与EPDM 并用的胶料, 硫化胶的耐碱性、电绝缘性、耐水蒸气性和物理性能提高。
张卫英[ 1 ]等人采用六亚甲基四胺与氯化铁/氯化亚铁混合物作为废硅橡胶的活化改性剂，以活化改性后的废硅橡胶与E P DM 共混，研究了活化改性剂添加方式及活化改性废硅橡胶用量对共混物物理性能的影响。结果表明，活化改性剂与废硅橡胶胶粉混匀后先预炼得到活化改性废硅橡胶再与E PDM 混炼的添加方式活化效果最好。研究还发现，EP DM / 活化改性废硅橡胶共混物中活化改性废硅橡胶的用量越小，其颗粒在E P DM 中分散越好，共混物的拉伸强度越高。综合考虑成本与性能，EP DM / 活化改性废硅橡胶共混比为9 0 /1 0 较佳。
牟秋红[2] 制备了EPDM /硅橡胶导热橡胶。EPDM /硅橡胶的共混比为3 ：1, 并向其添加250~ 400 质量份的气相法白炭黑以及氧化铝( Al2O3 ) 等, 所得共混胶导热性能优异, 并克服了导热硅橡胶力学性能低的缺点
雷卫华[3]等人研究了硅橡胶/三元乙丙橡胶/丁基橡胶三元胶的共混性能, 发现在硅橡胶/三元乙丙橡胶中添加丁基橡胶, 能显著提高共混胶的力学性能。与不添加丁基橡胶的硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物相比, 当丁基橡胶的用量为10 份时, 三元共混胶的拉伸强度提高了26%, 断裂伸长率提高了59%;当丁基橡胶的用量为20 份时, 三元共混胶的拉伸强度达到最大,7.16MPa
Kim[4] 等通过研究EPDM 和硅橡胶的黏弹性、表面能及相互作用, 采用化学相容剂提高共混物的相容性, 制备了具有优异电性能和物理机械性能的硅橡胶/ EPDM 并用胶。
2 硅橡胶与氟橡胶共混改性
基于四氟乙烯/ 丙烯/ 偏二氟乙烯的三元共聚氟橡胶已作为一特种聚合材料，广泛应用于电缆、软管、电子显像管等产品中。但其低温条件下电阻抗较低的不利因素，大大限制了其应用领域。
硅橡胶本身可作为一绝缘材料用于高温电缆。研究发现硅橡胶和氟橡胶的共混物中，硅橡胶形成了共混体系的连续相，其中的分散相氟橡胶均匀分散在体系中。G h o s h[5,6] 等人将分别经过过氧化物硫化了的硅橡胶和氟橡胶共混，结果表明，在不同的温度条件下共混物中的介质损耗因子随着氟橡胶的浓度增加
而逐渐增大，共混物中随着硅橡胶浓度的增加，氟橡胶中的偏二氟乙烯片断的活性也随之增大。研究还发现，共混物中氟橡胶在硅橡胶相中分散领域的尺寸是影响其界面极化的重要因素之一
另外，硅橡胶与氟橡胶并用主要是改善硅橡胶的耐溶剂、耐酸碱性能和耐油性。氟橡胶一般作为耐热耐化学品的特种橡胶使用, 具有优良的耐热性、耐油性和耐化学品性, 但氟橡胶耐低温性差, 价格高。日本JSR 公司和Graf rene 公司分别采用综合性能优异的硅橡胶与氟橡胶并用得到了性能和价格介于硅橡胶和氟橡胶之间的新型胶料的JSRJENIXF[7]
郭建华等[8] 通过接枝反应制备FPM 接枝乙烯基三乙氧基硅烷, 改善FPM 和
硅橡胶的共混相容性。当FPM /硅橡胶的共混比( 质量比, 下同) 为80 /20 时, 共混胶具有较好的综合力学性能。橡胶共混物的共硫化对共混物的性能有较大影响。硅橡胶多以过氧化物为硫化剂, 且现已开发出不少以过氧化物为硫化剂的FPM, 这样就可以用过氧化物作为二者的共硫化剂。当FPM /硅橡胶的体积比为80 /20 时, 脆性温度比FPM 降低10 e 左右, 低温性能得到明显改善, 且成本降低。
马欢等[ 9] 以2, 5- 二甲基- 2, 5- 双叔丁基过氧化己烷( DBPH) 为硫化剂, 在160 e 条件下,将硅橡胶动态预硫化后, 将其与FPM 按质量比为90 /10 进行共混, 所得共混胶硫化速度快, 硫化平坦性好, 硫化胶的拉伸强度达到10 MPa,
耐热性能也有较大提高。
3 硅橡胶与丙烯酸酯橡胶共混改性
ACM是具有良好的耐热性( 150 ℃) 、耐候性及耐油性的特种合成橡胶, 广泛应用于汽车工业, 有“车用橡胶”之称, 但它的最大缺点是耐寒性较差, 存在着“冷脆热粘”现象。将ACM和硅橡胶结合, 可获得耐热性、耐低温性和耐油性之间的平衡。
丙烯酸酯橡胶（A CM）由丙烯酸烷酯与活性单体共聚而成，主链由饱和的C- C 键构成，因而丙烯酸橡胶的耐热性和耐臭氧性能非常好，将其与硅橡胶共混使用，可以使得两者的性能互补，得到性能优良的共混材料。经典的A C M，多是采用多元胺硫化，无法与硅橡胶在同一硫化体系中共硫化。过氧化物硫化型A C M 的出现，使得硅橡胶共混改性A CM 成为可能。
研究发现，在硅橡胶/ A C M 共混过程中可以采用白炭黑对共混物进行补强，且气相法白炭黑的补强效果要好于沉淀法白炭黑的补强效果。实验过程中具体加入补强填料的多少，应该综合考虑其对强度和耐油性两方面的影响。因为研究发现随着白炭黑填充量的增加，共混胶的耐油性也会得到提高。在加工时，还应注意到填料的加入顺序，不同的加入顺序对于共混胶的性能有着明显的影响。实验中发现，将A CM 与硅橡胶共混后再加入5 0 质量份沉淀法白炭黑的加入方式，得到的共混物性能明显好于其他的加入方式。初步认为这是由于ACM 与硅橡胶共混后，胶料不粘辊，辊温基本恒定，加工起来相对容易，补强填料分散较均匀，因而共混胶的性能较好
日本JSR 公司对硅橡胶/ACM的混容性及共硫化进行了研究, 开发了JSRJENIX A 系列并用胶( 简称QA) 。这种胶具有“海- 岛”结构, 即粒径1 μm以下的硅橡胶“岛”分散在ACM“海”相中，硅橡胶/ACM并用胶是耐热性、耐寒性和耐油性等综合性能优良的并用胶。
Santra[10,11]等用红外光谱探讨了不同混炼温度下硅橡胶与ACM分子链之间的化学作用, 提出了3 种化学反应模型, 得出了随着混炼温度的升高, 共混胶
料化学作用增强、相容性提高的结论, 并用熔体流变学对并用胶组分间的化学作用作了进一步的证实。
Abbasi[12]等通过动态硫化技术制备了具有互穿网络结构( IPN) 的硅橡胶
/ACM并用胶, 采用动态力学分析和差示扫描量热法等研究了并用胶的物理机械性能、动态力学性能和玻璃化转变等, 指出采用动态硫化技术制备的并用胶性能明显优于机械共混法。
谭海生[13]等采用活性硅橡胶和丙烯酸酯单体共聚来提高ACM与硅橡胶的相容性, 研究了改性方式、聚硅氧烷用量和共聚条件等对硅橡胶改性ACM性能的影响, 结果表明, 采用质量分数为15%的硅橡胶可以明显改善ACM的耐热性、耐寒性、耐水性
4 硅橡胶与聚氨酯橡胶( PU) 共混改性
PU 硬度高同时富有弹性, 耐磨耗性卓越, 在汽车和采矿等领域应用广泛。但其耐热老化性较差, 尤其是潮湿状态下更为明显, 与硅橡胶并用能明显地提高其耐热性。由于PU 是非烃类强极性橡胶, 而硅橡胶是弱极性橡胶, 并用体系相
容性差。为了提高两者的相容性,通常将它们制备成IPN 结构。Ebdon[14]等采用光学显微镜、动态力学分析和核磁共振谱等对质量分数为1%～91%的硅橡胶/PU- IPN 相结构变化、物理性能及网络之间的物理化学作用进行了详细研究。
Maity[15]等则用乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTA5) 作为接枝剂在硅橡胶主链上引入极性官能团, 与PU中的官能团进行反应, 使并用胶的硫化程度和热稳定性得到了提高。Hill[16]等通过加入质量分数20%左右的硅橡胶对PU进行改性, 减少了PU 的摩擦阻力, 提高了PU 的强度和热稳定性, 并在此基础上建立了一种模型, 用以说明硅橡胶加入量与并用胶性能的关系。国内对硅橡胶/PU 并用体系也进行了大量研究。上海橡胶制品研究所以四氢呋喃均聚醚和硅橡胶为主体材料, 以过量异氰酸酯配合含氢硅油为交联剂, 制得了硅橡胶/PU- IPN[17], 并运用电子显微镜和核磁共振谱对IPN 的结构进行了表征。刘芳[18]等在PU 预聚体中添加硅橡胶后再硫化成型制得并用胶, 其磨耗性能与PU 的结构、硅橡胶的种类和用量、减磨添加剂的种类和用量及它们的相容性等多种因素密切相关。谭岱云[19]等采用机械共混的方法,研究了混炼型PU 同硅橡胶按不同比例共混后的性能, 结果表明, 在混炼型聚氨酯中加入少量硅橡胶,可提高聚氨酯橡胶的拉伸强度和断裂伸长率, 并能显著地改善聚氨酯橡胶的耐热性。
5 与乙烯- 乙酸乙烯酯橡胶(EVM) 的共混
EVM 具有优异的耐热、耐臭氧和耐候性能,同时具有一定的耐油性能和良好的低温柔顺性,主要用于电缆和汽车配件。乙酸乙烯( VA ) 质量分数为60% ~ 70% 的EVM 胶料能够代替硅橡胶, 用做汽车衬垫胶料, 如油盘、凸轮或盖衬垫等。
张祥福等[ 20] 采用VA 质量分数为60% 的EVM 与硅橡胶共混, 当EVM 用量较小时, 共混物的拉伸强度和撕裂强度变化不大; 当EVM 的质量分数在50% 以上时, 共混物的拉伸强度和撕裂强度分别提高了15%和38%。研究还发现, 采用DCP 硫化的硅橡胶与EVM 共混物的性能优于采用2, 4- 二氯过氧化苯甲酰硫化的共混物,共混物硫化胶的拉伸强度和撕裂强度稍有减小,断裂伸长率和扯断永久变形明显下降
6 硅橡胶/ 其他橡胶并用胶
二烯类橡胶一般机械性能好, 价格较低, 但耐臭氧性和耐热性能差, 如果和硅橡胶并用, 将获得具有两种橡胶特性的综合胶料[ 21] 。日本在这方面申请了许
多专利[ 22~26] , 主要集中在提高二烯类橡胶的耐热性、耐臭氧性和回弹性, 改善耐污染性、减磨性和加工性能。二烯类橡胶价格较低, 为了保持这一优点, 只能加入少量硅橡胶对二烯类橡胶进行改性, 所以要获得高性价比的复合材料,界面改性技术是关键。
丁基橡胶回弹性低, 冲击变形阻尼大, 广泛用作防震减震材料, 但是这种减震
效果受温度变化的影响大, 只能在很窄的温度范围发挥作用。通过与耐热性、耐寒性良好的硅橡胶并用, 可改良温度特性, 使其在很宽的温度范围具有减震效果。
结语与展望
当前, 随着科学技术的不断发展, 人们对特种橡胶, 尤其是硅橡胶的性能要
求越来越高。为适应世界硅橡胶技术向着高性能、多功能和复合化的方向发展, 通过配合技术的进步和添加新的助剂, 改变交联方式及共聚、共混等改性技术实现有机聚合物与硅橡胶的复合, 是当前硅橡胶改性研究技术发展的重要发展方向。研究硅橡胶的改性方法和改性理论对硅橡胶更好地应用于社会具有重要的理论价值和广阔的应用前景。
参考文献
[1] 张卫英，李晓，李键钊，等. 活化改性废硅橡胶与 EPDM共混的研究. 橡胶工业，200 3，50 （3 ）：14 3~14 6.
[2]牟秋红. 导热硅橡胶的制备及性能研究[ J ] . 材料导报,2009, 23( 3) : 110~ 121.
[3] 雷卫华，马玉珍，姚伟. 硅橡胶 /EPDM/ I IR 共混的研究.特种橡胶制品，20 01 ，22 （6 ）：1 ~5 .
[4] Kim J K, Lee H K. Study on manufacturing and characterist ics of sil-i
cone/ EPDM rubber blend[ J] . Polymer Korea, 2001, 25( 3) : 406
[5]A Ghosh, B Kumar, A K Bhat tach arya, et al . Dependence ofph ysical propert ies and processing behavior of blends [ J ] .Rubber C hemi st ry and T echnology, 2004, 77( 5) : 856~ 871.
[6] A Ghos h, R S Rajeev, S K DE, et al. At om ic f orce microscopicstudi es on th
e s ilicone rubb er- fluororubber blend containing grou nd rubber vul can izat e p ow der[ J] . Journal o
f Elastomers and Plast ics, 2006, 38( 2) : 118~ 132. [7] 宫林敏男. 高性能的JSRJENIX 系列硅橡胶/ EPDM 用胶[J]. 聚合物之友( 日
文) ,1990,17( 8) :35.
[8]郭建华, 曾幸荣. 氟橡胶/ 甲基乙烯基硅橡胶共混弹性体的性能[ J] . 合成橡胶工业, 2009, 32( 2) : 114~ 117.
[ 9] 马欢, 黄承亚. 氟橡胶/ 硅橡胶并用胶性能的研究[ J ] . 合成材料老化与应用, 2008, 37( 2) : 16~ 19.
[10] SANTRA R N, ROY S, BHOWMICK A K, et al. Studies on miscibility of blends of
ethylene methylacrylate and polydimethylsiloxane rubber [J] . Polym. Eng. Sci., 1993, 33
( 20) :1 352- 1 359.
[11] SANTRA R N, BHATTACHARYA A K, TIKKU V K, et al.Studies on miscibility of blends of poly ( ethylene - co -methylacrylate) and poly( dimethylsiloxane) rubber bymeltrheology[J]. J.Appl.Poly.Sci.,1995,55 ( 143) :1 747- 1 755.
[12] ABBASI F, MIRZADEH H, KATBAB A A. Comparison of viscoelasticproperties of polydimethylsiloxane/ poly ( 2 -hydroxyethyl methacrylate) IPNs with their physical blends[J].J.Appl.Poly.Sci.,2002,86( 14) :3 480- 3 485.
[13] 谭海生, 李克友. 有机硅改性丙烯酸酯橡胶性能的研究[J] .橡胶工业,
1997,44( 4) :206- 208.
[14]EBDON J K, KLEIN P G, HOURSTON D J. Polyurethane -polysioxane interpenetrating polymer networks ( 3) Polyetherure-thane - poly ( phenylmethylsiloxane ) systems[J].Polymer, 1988, 29( 6) :1 079- 1 085.
[15]M ait y M, Khatu a B B, Das C K, et al . Poly blend s yst ems of pol yu rethane ru bber and s ilicone rubb er in the pres ence of silan e graf t ing agent [ J ] . J Elast Plast , 2001, 33 ( 3) : 211 ~224.
[16] Hil l D J T, Kil leen M I, Odonn ell J H , et al . Development ofw ear-resist ant th ermopl ast ic polyurethanes by b lending with p ol y ( dimethylsil oxan e) ( 1 ) Physical propert ies [ J ] .Journal of Applied Polym er Science, 1996, 61( 10) : 1 757 ~1 766
[17] 李法华. 聚硅氧烷/ 聚氨酯IPN 的初步研究[ J ] . 世界橡胶工业. 2001, 28( 1) : 40
[18]刘芳, 吴小华.减摩耐磨聚氨酯复合材料摩擦性能的研究[J].塑料工业, 1997, 25( 4) : 76- 78
[19] 谭岱云, 任梵, 刘保龄. 混炼型PU/ 硅橡胶共混物性能的研究[ J ] . 特种橡胶制品, 2004, 25( 5) : 11~ 13.
[20] 张祥福，张隐西，朱玉堂，等. 硅橡胶 /EVM 共混物性能的研究. 橡胶工业，199 7，44 （11）：649~653.
[21] 王韶晖. 丁苯橡胶/ 硅橡胶共混胶的机械性能, 交联密度和表面形态[ J] . 橡胶参考资料, 1998, 28( 12) : 8
伊藤邦雄. 硬化性丁二烯橡胶组成物[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭63 ) 33 246, 1988
[22] 侨本隆次, 小岛孝彦, 富田诚介, 等. 可挠性物品[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭63 ) 125 541, 1988
[23] 富田诚介, 丹羽英之, 侨本隆次. 橡胶组成物[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭60 ) 258 236, 1985
[24] 大岁幸男. 橡胶表面的污染防止方法[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭62 ) 236 842, 1987
[25] 家藤宽, 实幸宏. 非硅系橡胶组成物[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭56) 076 441, 1981
[26] 吉刚博, 小野猪智郎, 上原仁. 橡胶组成物[ P] . 日本公开特许公报( 日文) , 昭62 ) 048 743, 1987
硅胶的原理及使用方法
硅胶的原理及使用方法 2011.10.23 百顺硅胶：https://www.360docs.net/doc/e011349641.html,
报告内容 z一.硅胶的组成及分类 z二.硅胶的性质及原理 z三.硅胶柱的使用过程 z四.使用过程中的一些小经验
一.硅胶的组成及分类 z1.硅胶的组成 z硅胶(Silica Gel)的化学成分是二氧化硅。 z在传统的硅胶合成方面，主要是以水玻璃作为原料经过反应→胶凝→老化→洗涤→浸泡→干燥→焙烧等步骤合成出成品。 z用作分离介质的硅胶是人工合成的多孔二氧化硅，它的特点是其表面含有硅醇基(Silanol groups or surface hydroxyl groups)，这是硅胶可以进行表面化学键合或改性的基础。
2.硅胶的分类 z2.1颗粒大小 z2.2正反相硅胶 z2.3重质轻质微粉硅胶z2.4五级硅胶 z2.5制备方法
z2.1 颗粒大小 z作为分离材料的硅胶，其颗粒的形状大小、孔的结构、孔径及其分布、总孔容、比表面及机械强度等，均是重要的参数。目前，通用的分析型硅胶基质的直径为5-10μm，且其化学键合相硅胶已有商品出售，而高效制备型所用的硅胶，其直径多在20-40μm之间。 z按目数分
z2.2正反相硅胶柱 z正相柱大多以硅胶为柱填料或是在硅胶表面键合-CN,-NH3 等官能团的键合相硅胶柱。反相柱填料主要以硅胶为基质，在其表面键合非极性的十八烷基官能 （ODS）称为C18 柱。其它常用的反相柱还有 C8,C4,C2 和苯基柱等。 z一般的C18 柱pH 值范围都在2-8，流动相的pH 值小于2 时，会导致键合相的水解；当pH 值大于7 时硅胶易溶解；经常使用缓冲液固定相要降解。如果流动相pH较高或经常使用缓冲液时，建议选择pH 范围大的柱子。
硅橡胶
硅橡胶(SiliconeRubber)是一种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—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。 硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年前后由美国DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生产。我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。 1 硅橡胶的分类和特性 1.1 分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。 1.2 特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或
300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能 硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。 (3)电绝缘性能 硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较
医用硅橡胶材料改性研究_高仁伟
文章编号：1671-7104(2015)02-0122-03 高仁伟 上海千山医疗科技有限公司，上海市，200949 该文主要从纳米材料填充改性、等离子体表面改性、表面接枝、硅橡胶与生物活性物质混合改性及仿生涂层法改性硅橡 胶等硅橡胶的亲水性改性方面进行了综述，并对每种改性方法进行了分析，最后对医用硅橡胶材料改性研究的发展进行了展望。 硅橡胶；生物相容性；改性R318.6 A doi:10.3969/j.issn.1671-7104.2015.02.012GAO Renwei Shanghai Chinasun Medical Technology Co. Ltd., Shanghai, 200949 This paper reviews and analyzes the modi ?cations of silicone rubber, containing nanometer material ?lling, plasma surface modi ?cation, surface grafting, mixture with bioactive substrates and bionic coating. At last, the author shows the prospect for the future development of silicone rubber modi ?cation. silicone rubber, biocompatibility, modi ?cation 医用硅橡胶材料改性研究 【作 者】【摘 要】【关 键 词】【中图分类号】【文献标志码】 【 Writer 】【 Abstract 】【Key words 】Research for Modification of Medical Silicone Rubber Material 作者简介：高仁伟，E-mail: sungrw@https://www.360docs.net/doc/e011349641.html, 硅橡胶是有机聚硅氧烷的一族，由硅、氧及有机根组成的单体经聚合而成，在医学领域的应用开始于20世纪中期。硅橡胶具有极佳的理化稳定性和生理惰性，可长期处于体内环境，且不被机体代谢、吸收和降解。作为人体植入物的主要材料之一， 硅橡胶在复杂的环境条件下具有较强的耐老化性及良好的工艺性能。但由于硅橡胶的分子为螺旋性结构，非极性的R 基则处于螺旋外侧，主链硅氧键的极性降低或抵消，使得整个分子的极性很低，并表现出了极强的疏水性[1]，临床应用植入体内后，导致植入物与受体亲和力差、容易变形移位、材料外露等问题， 还引起患者植入部位形成肉芽肿，长期发热[2]。因此，国内外学者在改善硅橡胶力学性能和生物相容性，增强硅橡胶材料的机械性能，进一步提高其亲水性等方面进行了广泛的研究。 1 纳米材料填充硅橡胶改性 近些年来，作为生物材料科学研究的前沿领域，纳米材料填充硅橡胶改性的研究得到了广泛开展。纳米材料填充改性硅橡胶指的是采用特殊工艺或手段使得纳米材料在硅橡胶机体内均匀分散，从而获得比原硅橡胶基体性能更佳的材料[3]。目前，已有越来越多的纳米材料在硅橡胶的改性研究中得到了应用。例如，将在硅橡胶内润湿分散性良好，中，这样不但能改善硅橡胶的流变性能与亲水性，而且起到增强作用[4]。Kannan 等[5]构建了硅氧烷纳米复合材料，聚尿烷-多面体齐分子量形式。该材料表面对纤维蛋白素原吸收能力增强，并且同时有两性电解质性能和较大的接触角滞后。动物体内研究表明，相对与普通的医用硅氧烷，其增水效果非常明显，其生物相容性和生物稳定性都得到了相应的改善。 2 等离子体表面改性 等离子体是一种对不同气体采用特殊装置进行作用，如射频辉光放电(radiof requency glow discharge ，RGD)或电晕放电等过程，产生的一种部分电离的混合气体，由电子、自由基、离子、不同能量的光子以及气体原子等各类活性粒子组成。等离子体在撞击材料表面的同时会与之发生各种化学反应[6]。通过等离子体对硅橡胶表面进行改性处理，在其表面引入各种极性的基团，可以有效的提高材料生物相容性，改善其与生物环境的相互作用[7]。等离子体表面改性的方法有等离子体表面处理以及等离子体表面聚合两种。等离子体表面处理利用的是等离子体对暴露于非聚合性气体等离子体的材料表面进行轰击，从而引起高分子材料表面结构的变化来实现对高分子材料表面的改性过程。等离子体处理则是通过改变材料表面的拓扑结构，实现对其表面非特异性作用的抑制，在材料表面形成目标官能团。等离子体会聚合于暴露在聚合性气体高分子材料表面并沉积一层具有特定功能的聚合
浅论室温硫化硅橡胶胶粘剂粘接增强改性研究进展
浅论室温硫化硅橡胶胶粘剂粘接增强改性研究进展 室温硫化硅橡胶胶粘剂很多优异性能使其在电子电器、汽车、机械、建筑、医疗等行业得到广泛应用。但由于其对各种基材的粘接性较差，对其粘接改性研究很多，主要包括交联剂，聚硅氧烷物理化学增强改性和粘接面表面改性等。本人主要从交联剂的选择、树脂的增强改性、粘接面的表面处理三个方面综叙了增强改性机理和国内外研究进展，并提出了未来研究方向。 室温硫化硅橡胶（RTV）是六十年代问世的一种新型的有机硅弹性体，这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加热、加压即可就地固化，使用极其方便。因此，一问世就迅速成为整个有机硅产品的一个重要组成部分，现在室温硫化硅橡胶已广泛用作胶粘剂。硅橡胶胶粘剂是以硅橡胶为基础原料经过配合而制成的胶粘剂。由于RTV硅橡胶分子量较低，因此素有液体硅橡胶之称，其物理形态通常为可流动的流体或粘稠的膏状物，其粘度在100～1000000厘斯之间。RTV硅橡胶是以羟基封端的聚硅氧烷为主体材料，分为单组分和双组分两种。单组分室温硫化硅橡胶对大多数基材的粘接性优良，能在-60～200℃温度范围长期使用，具有优良的电气绝缘性能和化学稳定性，对多种金属和非金属材料有良好的粘接性。主要用作各种电子元器件及电气设备的涂覆，包封材料起绝缘，防潮，防震作用；也可作为密封填隙料及弹性粘接剂等。双组分的室温硫化硅橡胶的组分比例富于变化，一个品种可以得到多种规格性能的硫化制品，而且还能深度硫化，但由于对于基材的粘接性能较差，主要用于电子电器、汽车、机械、建筑等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮及制作辊筒的材料。硅橡胶自身的强度和对各种材料的粘附强度都比较低，限制了其应用范围。目前，对于RTV硅橡胶胶粘剂的增强改性研究，主要包括：交联剂，聚硅氧烷物理化学增强改性和粘接面表面改性等，以提高胶粘剂的粘接性能。 1、交联剂的选择 使用含Si-N键数目3个以上的硅氮低聚物作为硫化剂，Si-N键在低浓度的有机锡盐催化作用下，与107胶的硅羟基发生缩合交联反应，其配制的双组分有机硅胶粘剂在粘接金属(不锈钢、铝、钛合金、铜等)、硅橡胶，粘接表面时不需要底胶进行处理，对以上材料的室温粘接强度超过2.0MPa，胶粘剂在粘接金属
硅橡胶膜的改性与应用研究进展
第27卷 第1期2006年2月特种橡胶制品 Special P ur po se Rubbe r P roduc ts V o l .27 N o .1 F ebruary 2006 硅橡胶膜的改性与应用研究进展 范 敏,马文石,汪国杰 (华南理工大学材料学院,广州 510640) 摘 要:对近年来硅橡胶膜通过复合、辐射接枝、过氧化物引发接枝和等离子体聚合改性,以及改性硅橡胶膜在有机废水处理、发酵、离子传感器和膜激活器等方面的研究与应用进行了概述。关键词:硅橡胶膜;改性;应用 中图分类号:T Q333.93 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2006)01-0050-04 收稿日期:2005-07-18 作者简介:范 敏(1973-),女,湖南邵阳人,在读硕士研究生。 硅橡胶分子链由硅原子和氧原子交替组成,是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,具有耐热、耐寒、抗水、高介电性、透气性以及与生物组织相容性等一系列优点,已广泛应用于能源、 电子、化工、食品、医药、环保、生命科学等领域[1]。将硅橡胶制备成膜材料,不但保持硅橡胶的基本性能,而且还能体现出膜的特性,大大拓宽了其应用范围,尤其是在一些普通高分子膜不能使用或应用效果不理想的场所,硅橡胶膜则能发挥良好的作用。因此,近年来随着膜科学与技术的发展,对硅橡胶膜的研究与开发更是备受关注。均质硅橡胶膜已经在气体或液体混合物浓缩、纯化或分离方面发挥了重要作用,但是均质硅橡胶膜存在成膜性和机械强度差等缺点。为提高其性能,拓宽应用领域,改性硅橡胶膜已成为国内外膜科学与技术研究、开发的热点。通过复合、辐射接枝、过氧化物引发接枝、等离子体聚合等方法所制得的改性硅橡胶膜性能得到显著提高。本文对近年来国内外在硅橡胶膜复合改性与辐射接枝、过氧化物引发接枝和等离子体聚合改性,以及改性硅橡胶膜在有机废水处理、发酵、离子传感器和膜激活器等方面的研究与应用进行了概述。1 硅橡胶膜的改性 渗透性和选择性是膜的2个关键性参数。为了使硅橡胶膜能达到优异的分离效果,人们一直在不断地探索新的改性方法,以提高硅橡胶膜的选择和渗透功能。硅橡胶膜的改性方法主要有物理复合改性和化学改性2大类。 1.1 物理复合改性 物理复合改性不使用化学手段,通常采用浸没涂敷或填充掺杂的方法来制备复合膜。这样的制膜方法比较简单,所制得的复合膜在渗透性、选择性方面有了较大的提高。 硅沸石(silicalite )主要的化学成分是二氧化硅,它的骨架结构为-Si -O -Si -,具有优良的疏水性能,用它填充的硅橡胶可制备疏水性分离膜。龙英才等人 [2] 先用107硅橡胶与交联剂混 合,再将硅沸石加入并混合均匀,再脱气,然后在聚酯薄膜上涂覆成厚度大约150μm 的硅橡胶膜,经室温硫化8h 左右可获一定强度的疏水膜。用此复合膜来分离乙醇/水体系,其分离系数α可达30,分离效果很好。结构分析表明,硅沸石的结构是影响该复合膜分离性能的关键因素 [2] 。 不对称结构复合膜的开发是膜技术发展史上的一个重要突破。这种膜的结构是一个薄的、致密皮层支撑在多孔亚层上,其中皮层和亚层是由不同的聚合物材料制备的。由于薄皮层决定传递速率,亚层起支撑作用,因此这种不对称复合膜的渗透速率远大于相同厚度的均质对称膜。这种复合膜还有另外一个优点,可以分别选用适当的皮层和亚层使之在选择性、渗透性、化学稳定性、力学强度等方面使膜的性能达到最优化。 张元琴等人[3]以24%聚砜、56%二甲基乙酰胺和20%乙二醇单甲醚配比所组成的膜液,采用特定的纺丝工艺,获得外壁光滑、壁厚薄适中、有一定强度的中空纤维基膜。该基膜的纯水通量可达35×10-5 kg /(m 2 ·Pa ·h ),截留率86%～95%,透气量1×10 -7m 3/(m 2 ·s ·Pa )。在此中空纤维 基膜的内外表面再分别涂上一层均匀、一定厚度的
硅橡胶特性
硅橡胶特性 硅橡胶亦聚物分子是由SI-O（硅-氧）键连成的链状结构。SI-O键是443.5KJ/MOL，比C-C键能（355KJ/MOL）高得多，且因其独特分子结构，使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更好的耐热性、电绝缘性、化学稳定性等。 典型的硅橡胶即聚二甲荃硅氧烷，具有一种螺旋形分子构型，其分子间力较小，因而具有良好的回弹性，同时指向螺旋外的甲荃可以自由旋转，因而使硅橡胶具有独特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。 耐热性：硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150度下几乎永远使用而无性能变化；可在200度下连续使用10，000小时；在350度下亦可使用一段时间。广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶密封圈压力锅圈耐热手柄 耐寒性：普通橡胶晚点为-20度~-30度，即硅橡胶则在-60度~-70度时仍具有较好的弹性，某些特殊配方的硅橡胶还可承受极低温度。低温密封圈 耐侯性：普通橡胶在电晕放电产生的臭氧作用下迅速降解，而硅橡胶则不受臭氧影响。且长时间在紫外线和其他气候条件下，其物性也仅有微小变化。户外使用的密封材料 电性能：硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。高压绝缘子、电视机高压帽、电器零部件 导电性：当加入导电填料（如碳黑）时，硅橡胶便具有导电性键盘导电接触点、电热元件部件、抗静电部件、高压电缆用屏蔽、医用理疗导电胶片 导热性：当加入某些导热填料时，硅橡胶便具有导热性散热片、导热密封垫、复印机、传真机导热辊 抗辐射性：含有苯基的硅橡胶的耐辐射大大提高电绝缘电缆、核电厂用连接器等 阻燃性：硅橡胶本身可燃，但添加少量抗燃剂时，它便具有阻燃性和自熄性；且因硅橡胶不含有机卤化物，因而燃烧时不冒烟或放出毒气。各种防火严格的场合 透气性：硅橡胶薄膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好的透气性。其另一特征就是对不同的透气率具有很强的选择性。气体交换膜医用品、人造器官 现在很多人用NBR来代替Silicon，因为NBR的价格比Silicon 低很多，但是性能差不多，但是NBR 一般做成黑色。 NBR其实和silicon差不多, 但是NBR最大的特点就是耐用, 而且十分"便宜"! NBR（丁晴橡胶）是丙烯晴与丁二烯之共聚合物。根据丙烯含量的不同而有低丙烯晴（25%）。中丙烯晴（33%）和高丙烯晴（45%）三个品级。随丙烯晴含量的增加，共聚人合物的极性增加，耐油性提高，但过高则共聚物的耐屈绕性，耐水性和介电性等都合降低。 NBR的优点： A 极性较强的—CN键，所以加硫胶表面有很强的耐溶剂性； B 具有良好的物理机械性能。初始拉伸强度高，伸长率也高，耐磨耗优秀； C 接着性强； D 耐温优于NR。 NBR（丁晴橡胶）其特性是具有极佳的耐油，抗张强度，所以适合制作各类油封等等。 硅橡胶的特性； A 耐热性能和耐寒性能优异，能在-50—2500C温度范围内长期使用而保持其橡胶弹性； B 有优良的耐臭氧性，电绝缘性； C 具有优异的耐疲劳性，抗冲击性，可长期日光下曝露使用； D 可大量充填，可制作带有橡胶弹性的导电材料；
医用硅橡胶
医用硅橡胶 前言： 医用高分子材料除了从原料到成品都必须进行严格控制外，还必须满足以下要求：化学惰性、不受组织液侵蚀；与周围组织相适应，不引发炎症，不与生物体反应，异物反应尽可能少；不致癌；不引起过敏反应、表面凝血；植入体内，长期使用不丧失拉伸强度、弹性等机械性能；不变形，能经受必要的消毒措施；易于加工成复杂的形状等…[1]。 硅橡胶具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、生理惰性、对人体组织反应极小、植入人体组织后不引起异物反应、对周围组织不引发炎症及较好的物理机械性能等优点，符合医用高分子材料的要求；在医疗卫生、医学方面获得越来越广泛的应用[2,3]。 一、医用硅橡胶的历史 硅橡胶的医用特性大约是在1945年发现的。即当在玻璃表面上涂一层在显微镜下才能看到的那样薄的硅橡胶液体膜时，水在其上面不粘附，这一结果就表明了青霉素和血液完全可以从贮存瓶中倒出来。而且还发现当将血液分别贮存在用硅橡胶处理和未处理的两个瓶中时，其血液的凝固速度前者比后者要慢，显示出了良好的抗凝血性。1954年，Mc Douglall 报道了“对外界影响极为敏感的热血动物的各种细胞组织与液态、半液态和类似橡胶态的硅酮制品接触时，其细胞
组织的发育状态未发现异常现象”的研究结果，表明硅橡胶不会对 细胞生长产生不良的影响［4］。 二、我国对医用硅橡胶制品的研发和应用 我国对医用硅橡胶制品的研发和应用是始于20世纪年60代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在20世纪70年代以后进行的。特别是近十几年来，硅橡胶作为生物适应材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。这些制品根据其用途，大致可分为：（1）脑外科用人工颅骨［5］、脑积水引流管、人工脑膜；（2）耳鼻喉科用人工鼻梁、鼻孔支架、鼻腔止血带气囊分道导管、人工耳廓、人工下颌、“T”型中耳炎通气管、人工鼓膜、人工喉、喉罩、“T”型气管插管、泪道栓、吸氧机波纹管；（3）胸外科用体外循环机泵管、胸腔引流管、人工肺薄膜、胸腔隔离膜、人工心瓣；（4）内科用胃管、十二指肠管、胃造瘘管；（5）腹外科用腹膜透析管、腹腔引流管、“T”型或“Y”型管，毛细引流管、人工腹膜；（6）泌尿科和生殖系统用单腔导尿管、梅花型导尿管、双腔或三腔带气囊分道导管、膀胱造瘘管、肾盂造瘘管、阴茎假体、子宫造影导管、人工节育器、皮下植入型避孕药物缓释胶棒、胎儿吸引器；（7）骨科用人工指关节、人工月骨、人工肌腱、人工膝盖膜、减振足垫；（8）皮肤科用人工皮肤、软组织扩张器、疮疤帖；（） 整形用人工乳房、修补材料等几大类［6］。 三、医用硅橡胶的发展方向
硅橡胶的研究进展_王香爱
硅橡胶的研究进展 王香爱，张洪利 （渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西渭南 714000） 摘 要：介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类（包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等）、改性方法（包括共混改性、填料改性等）及其在医疗领域（包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等）和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词：硅橡胶；分类；改性中图分类号：TQ433.438：TQ333.93 文献标志码：A 文章编号：1004－2849（2012）09－0044-05 收稿日期：2012-06-25；修回日期：2012-07-23。 基金项目：陕西省军民融合项目（11JMR04）；渭南师范学院自然科学项目（12YKF015）。 作者简介：王香爱（1967—），女，陕西渭南人，教授，主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail ：wnwxa@https://www.360docs.net/doc/e011349641.html, 0前言硅橡胶（Silicone rubber ）是一种直链状、高M r （相对分子质量）的聚硅氧烷，其M r 一般超过1.5×105，其分子主链由硅原子和氧原子交替组成（-Si-O-Si-）， Si-O 键的键能（422kJ/mol ）高于C-C 键（240kJ/mol ）[1]。 硅橡胶无毒无味，并具有良好的耐高低温性（300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性）、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性，因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化（HTV ）型硅橡胶和室温硫化（RTV ）型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构（可塑性降低、弹性增强）；除某些热塑性硅胶不需硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化（经硫化后的硅胶才具有使用价值，其力学性能大大提高）。为适应特殊用途需求，需使用特种性能的硅橡胶，如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展，人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求，如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2]，因此硅橡胶的改性（物理改性、化学改性等）势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶（又称高温硫化型硅橡胶）是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶，其M r 为（4.0~6.0）×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂，经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化，常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰（BPO ）。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶，是硅橡胶中最 老的品种，在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低，高温压缩永久变形大，不适用于制备厚制品（这是因为厚制品硫化较困难，内层易起泡）。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联，制得的产品力学性能良好[2]，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶），是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol．21No ．9，Sep.2012 专题与综述 44--（1318）
硅橡胶原材料基本知识
关于硅橡胶的基本知识 我们都知道，硅橡胶产品是由混炼硅橡胶通过高温硫化而成的。那么混炼硅橡胶又是怎么炼成的呢？硅胶原材料究竟有哪些基本知识是需要我们作为业务员必须去了解的呢？今天就让我来带大家走进硅橡胶的世界，相信会让你受益匪浅哦！以下是我收集的一些相关资料，供大家参考！ 首先我来简单的讲一下混炼硅橡胶的形成： 第一是把生胶和白炭黑，硅油按照混炼胶的要求来配制，混炼 第二是煮熟，把上述步骤混炼好的在真空捏合机里煮熟 第三是用开炼机把煮好后的胶磨平成一卷卷 第四是在成卷的胶冷却后（一般是3-4小时的时间），在滤胶机里把胶过滤干净。 很简单吧？但是我们要具体了解原材料的相关成分以及特点，这就需要我们花点心思去请教大师或者搜集资料才能更加深刻的认识到这些东西了。 那么，接下来就带你深入了解它们吧！为了开门见山，我就直接分点陈述了！ 1. .什么是硅橡胶，硅橡胶是如何分类的？ 硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，里面含有聚硅氧烷，硅油，白炭黑（二氧化硅），偶联剂及填料等等，主要成分是二氧化硅，其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等 硅橡胶的分类： 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。按所用单体的不同，则可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等。 （1）二甲基硅橡胶（简称甲基硅橡胶）： 制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶，必须要有高纯度的原料，为保证原料的纯度，工业上通常是先将经过精镏提纯，含量为99.5％以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中，在酸催化下进行水解缩合，并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷，然后再使四环体在催化剂作用下，形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示： 二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。硫化胶可在—60~+250℃范围内使用，二甲基硅橡胶的硫化活性低，高温压缩永久变形大，不宜于制厚制品，厚制品硫化比较困难，内层亦易起泡。由于含少量乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型的硅橡胶，它们除含有二甲基硅氧烷结构单元外，还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元，但其制备方法与二甲基硅橡胶的制法没有本质的区别，其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下，使所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合，然后按其所需比例加
硅橡胶在医学上的应用
硅橡胶在医学上的应用 摘要：硅橡胶是硅、氧及有机根组成的单体经聚合而成的一族有机聚硅氧烷,具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理和机械性能等特点，符合医用高分子材料的要求，成为医用高分子材料中最为典型的有机硅高分子材料。在医疗卫生领域的应用越来越广泛。
关键词：硅橡胶医用高分子材料改性生物相容性 Abstract: Silicone rubber is an elastomer (rubber-like material) compose of silicone—itself a polymer—containing silicon together with carbon, hydrogen, and oxygen.Silicone rubbers are. Silicone rubber is generally non-reactive, stable, and resistant to extreme environments while still maintaining its useful properties, and has become the most typical medical polymer material of organic silicon polymer materials. Key wards: Silicone rubber，Medical Polymer Materials, Modification, Biocompatibility 随着化学工业的发展，高分子材料日益代替过去的金属材料（如金、银、铂及其他钢等）及生物性材料（如骨、软骨等）在临床上得到了广泛的应用，人体医用硅橡胶就是高分子材料中的一种。 医用级硅橡胶是制备人工器官、医疗器械及其配件、各种医用管材、片材、型材的基本原料。硅橡胶除了可满足医用高分子材料的基本要求外,还具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理和机械性能等特点，符合医用高分子材料的要求，成为医用高分子材料中最为典型的有机硅高分子材料。在医疗卫生领域的应用越来越广泛 硅橡胶的医用特性发现于1945年。进入20世纪60年代，国外相继出现了不少有关硅橡胶作为人体植入材料和医疗制品应用的报道。特别是硅橡胶在心脏起搏器、心脏瓣膜中的应用，不仅使成成千上万的患者获得了新生，而且也为其他医用制品的开发起到了很大的促进作用。20世纪60-70年代，国外已有许多医用硅橡胶制品（硅橡胶乳房、指关节、眼眶底托、气管插管、耳廓、脑积水引流管、腹膜透析管、带气囊分道导管、导尿管等）投入了临床应用。我国对医用硅橡胶制品的研发和应用始于20世纪60年代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在70年代后进行的。特别是近几十年来，硅橡胶作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。 一、目前供人体医用的硅橡胶有四种类型： 固体型：有软硬两种，色乳白，不透明，硬质如骨，软质者中等硬度，具有弹性，易于加工塑性。 泡沫型（海绵型）：呈细孔海绵状，质软，色白或淡黄，有较大的弹性和伸展性。 薄膜型：为透明或半透明的薄膜，色淡黄或呈乳白色，弹性较大。 液态型：又称硅油，为粘稠的液体，色微黄或呈白色乳胶状。 二、硅橡胶的改性方法 2.1表面改性 表面改性是既能提高材料的生物相容性和抗凝血性，又不改变聚合物本身优良性质的有效途径。表面改性后的硅橡胶生物弹性体需达到如下要求：1、良好的生物相容性；2、良好的抗凝血性；3、适宜的表面亲水-疏水平衡；4、较强的消除非特异性识别能力。 等离子表面改性方法主要采用等离子聚合，等离子体聚合是将高分子材料暴露于聚合性气体中，在高分子材料表面沉积一层较薄的聚合物膜。该方法可以在材料表面引入磷酸基、羟基等官能团，改善材料与生物环境的相互作用。等离子技术用于改性硅橡胶表面国内外已经有大量的报道。国外资料报道在4种不同的气体介质中研究了等离子处理的硅橡胶稳定性以及等离子处理对界面血液相容性的影响。结果发现，在4种不同的气体介质中，经处理的硅橡胶表面都有不同程度的刻蚀，导致吸水性相应增加，并且用O2和Ar处理的硅橡胶表面血液相容性下降，而用N2和NH3处理的硅橡胶表面抗凝血性提高。【1】 2.2表面接枝 表面接枝主要有辐射（紫外光辐射、激光辐射、X射线及γ射线辐射）引发接枝、等离
纳米材料改性硅胶的研究进展
纳米材料改性硅橡胶的研究进展 摘要:综述了近年来纳米蒙脱土改性硅橡胶、纳米Si02改性硅橡胶、纳米siox 改性硅橡胶、纳米纤维改性硅橡胶、纳米TiQ改性硅橡胶的研究与应用进展，并介绍了硅橡胶纳米改性材料的发展方向。 关键词:硅橡胶，纳米材料，改性 用纳米材料对传统硅橡胶进行改性，可以提高硅橡胶的力学、耐热、导电和阻燃等性能。通常所说的纳米相改性硅橡胶是指采用特殊工艺或技术手段将制备好的纳米相材料均匀分散于硅橡胶基体中从而得到比原有性能更好的材料。在纳米相改性硅橡胶体系中存在纳米颗粒之间的相互作用和纳米颗粒与硅橡胶基体问的作用；同时，改性硅橡胶中除了纳米颗粒本身具有特殊的纳米效应外，还与硅橡胶基体颗粒周围局部场效应的形式发生协同作用，因此在其内部各组分的协同作用下会产生一些母体不具备的力学、阻隔、抗老化和导电等特异性质。 1、纳米蒙脱土改性硅橡胶 近年来，对蒙脱土／硅橡胶复合材料的研究是阻燃高分子材料的一个研究热点。这类材料具有较白炭黑／聚合硅橡胶无法比拟的优点，可以同时改善高分子材料的力学性能、热稳定性、气体阻隔性和阻燃性等[1。3]。硅橡胶具有热稳定性高、热释放速率低、成炭率高、低烟、无毒等优点，成为阻燃防火橡胶的首选材料；但硅橡胶本身具有可燃性，需要进行阻燃改性以便扩大其应用。 赖亮庆[4]等采用蒙脱土(MMT)、钠基蒙脱土(Na-MMT)、用羧基插层剂改性的蒙脱土(DK3)和用十八烷基插层剂改性的蒙脱土(DK4)粉末，计算出MMT、Na-MMT、DK3和DK的[0013面层间距d001分别为1．2rim、1．5rim、2．5rim、3．4nm，并且以它们作为填充剂，用熔融共混法制备了蒙脱土／硅橡胶复合材料，研究了蒙脱土对硅橡胶的力学和阻燃性能。结果表明：有机插层剂改性有利于蒙脱土在硅橡胶中的分散，并且提高硅橡胶的拉伸强度和阻燃等性能。一般而言，未改性蒙脱土的层间距较小，且具有亲水性，与硅橡胶的相容性较差；所以蒙脱土在硅橡胶中不易被剥离而呈微米级分散，达不到补强和阻燃的效果。而经有机插层剂改性的蒙脱土DK3、Ⅸ<4的层间距增大，且有机阳离子的引入使蒙脱土的疏水性大大提高；从而使蒙脱土与硅橡胶的相容性提高，蒙脱土易被插层或剥离成纳米级片层分散在硅橡胶中。这种硅橡胶依托蒙脱土纳米片层超大的比表面积和极高的径／厚比来增强材料的力学性能；另外。纳米片层分散在硅橡胶中能够阻隔氧气、自由基以及热量等往里层传递，所以硅橡胶的阻燃性能得到提高。研究还发现，当层间距d001为3．4nm的有机改性蒙脱土的质量分数为6％时，硅橡胶的拉伸强度达到12．1MPa，扯断伸长率为362％，氧指数为32．7％，硅橡胶的起始分解温度和终止分解温度分别比空白样提高83℃和13℃。 王锦成L5j等对蒙脱土(MMT)进行有机改性后，再用其作为填料，采用溶液插层法制备了有机蒙脱土(0MMT)填充脱醇型RTV-2硅橡胶。与MMT质量分数为2％的硅橡胶相比，OMMT质量分数为20％的硅橡胶的拉伸强度由1．39Mpa提高到1．98MP提高了42．4％；断裂伸长率由190％提高到210％，提高了lo．5％；透气量只有其0．003％，而透气系数只有其0．009％；热分解中心温度变化不大，分解的剧烈程度也得到较大程度的抑制。
医用硅橡胶的现状
医用硅橡胶的现状、特性及发展前景 侯旭鹏 高材1102 摘要：硅橡胶用于医疗保健开始于1964年。硅橡胶为生物惰性材料，可长期埋植于体内也可以用作体外循环用品。用硅橡胶制作的医疗器件、器官有：心脏起博器、人工皮肤、人工肌腱、人工关节、人造脑膜、人工角膜支架、面部衬垫等长期植入修复、替代品；导液管、静脉插管、胃插管等短期植入修复、替代品等。 关键词：医用硅橡胶、发展、特性、医用相容性要求 1．医用硅橡胶的发展 1.1国外开发应用较早 硅橡胶的医用特性发现于1945年。进入20世纪60年代，国外相继出现了不少有关硅橡胶作为人体植入材料和医疗制品应用的报道。特别是硅橡胶在心脏起搏器、心脏瓣膜中的应用，不仅使成成千上万的患者获得了新生，而且也为其他医用制品的开发起到了很大的促进作用。20世纪60~70年代，国外已有许多医用硅橡胶制品（硅橡胶乳房、指关节、眼眶底托、气管插管、耳廓、脑积水引流管、腹膜透析管、带气囊分道导管、导尿管等）投入了临床应用。 1.2国内近年进展快 我国对医用硅橡胶制品的研发和应用始于20世纪60年代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在70年代后进行的。特别是近几十年来，硅橡胶作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。 2.硅橡胶的特性 硅橡胶属于合成橡胶之一，化学名称为聚甲基乙烯基硅氧烷，是由二甲基硅氧烷单体及其他有机硅单体在酸或碱性催化剂作用下聚合而成，相对分子量一般在40万~50万。 医用高分子材料除了从原料到成品都必须进行严格控制外，还必须满足以下要求：化学惰性、不受组织液侵蚀；与周围组织相适应，不引发炎症，不与生物体反应，异物反应尽可能少；不致癌；不引起过敏反应、表面凝血；植入体内，长期使用不丧失拉伸强度、弹性等机械性能；不变形，能经受必要的消毒措施；易于加工成复杂的形状等。 橡胶具有优异的生理特性、无毒、无味、生物性相容性好，植入体内无不良影响，耐生物老化，耐高低温、透气性良好，并且具有良好的力学性能等，符合医用高分子材料的要求。此外，硅橡胶与其他高分子材料相比，具有更好的氧及二氧化碳的透过性能，这对于要求气体透过性很高的薄膜型人造肺、隐形眼镜等医疗应用方面十分重要。在医用高分子制品中，它的应用是最广泛的，可用于人工器官、外科矫形制品及体内植入物；此外，还可用于皮下埋植用于药物的缓释制剂。 3.医用硅橡胶的类型 1、固体型：有软硬两种，色乳白，不透明，硬质如骨，软质者中等硬度， 具有弹性，易于加工塑性。 2、泡沫型（海绵型）：呈细孔海绵状，质软，色白或淡黄，有较大的弹 性和伸展性。 3、薄膜型：为透明或半透明的薄膜，色淡黄或呈乳白色，弹性较大。 4、液态型：又称硅油，为粘稠的液体，色微黄或呈白色乳胶状。 4.硅橡胶的一般结构及制备
硅橡胶表面改性对Ag涂层结合力及抗菌性的影响
目录 摘要 ........................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................. I II 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2抗菌 (1) 1.3抗菌材料的发展现状 (1) 1.3.1 抗菌纤维 (2) 1.3.2 抗菌陶瓷 (2) 1.3.3 抗菌金属 (2) 1.3.4 抗菌塑料 (2) 1.3.5 抗菌医用高分子材料 (3) 1.4抗菌剂的种类及其抗菌机理 (3) 1.4.1 天然有机抗菌剂 (4) 1.4.3 合成有机抗菌剂 (4) 1.4.4 无机抗菌剂 (5) 1.5缓释型无机抗菌材料 (7) 1.5.1 缓释型载体材料 (7) 1.5.2 抗菌剂载体的发展 (9) 1.6无电镀制备金属基抗菌涂层 (9) 1.6.1 无电镀的定义 (10) 1.6.2 无电镀镀银的种类 (10) 1.6.3 无电镀的特点 (10) 1.6.4 提高涂层与基体间结合力的方法 (11) 1.7抗菌材料的缓释性能 (12) 1.7.1 共混法制备抗菌材料的缓释性能 (12) 1.7.2 化学接枝法制备抗菌材料的缓释性能 (13) VII
硅橡胶改性作业1
硅橡胶与几种有机橡胶共混改性研究及发展前景 摘要硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐臭氧和耐候性, 优良的电绝缘性、特殊的生理惰性等,本文综述了硅橡胶与三乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混改性最新研究和成果，最后介绍了硅橡胶/ 有机橡胶共混改性材料的发展方向。 关键词：硅橡胶共混改性研究进展 正文 硅橡胶是特种合成橡胶中的重要品种之一。与一般的有机橡胶相比，其兼具高键能和高的柔顺性，具有优异的耐热、耐候、耐老化、低压缩永久变形等独特的综合性能以及电气特性，在航天、航空、电子电器工业等领域都有广泛的应用，其需求量也稳步增长。目前国内外使用的合成绝缘子，绝大多数是硅橡胶绝缘子。随着工业生产的迅速发展，工业化水平的不断提高，人们对于硅橡胶的要求也越来越高，传统的硅橡胶产品已经很难满足人们的要求，尤其在机械性能、阻燃性、抗老化性等方面。因此，对硅橡胶进行改性就显得刻不容缓了。 改性研究一直是高分子材料的研究热点之一。改性方法主要分为物理改性与化学改性, 其中化学改性是通过化学接枝、共聚等方法对聚合物分子链进行改性, 但使用的手段以及对聚合物的物理机械性能的改善效果有限。物理改性主要包括与其它高聚物共混改性与填充改性。共混改性有利于补充单一组分的不足, 填充改性能够在某种程度上提高高聚物的物理机械性能, 降低原材料的成本, 或赋 予材料新的功能。共混改性与填充改性都具有方法简单灵活的优点。 本文综述[了乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、橡胶型乙烯一乙酸乙烯酯等橡胶材料与硅橡胶的共混 1 硅橡胶与三元乙丙橡胶共混改性 三元乙丙橡胶( EPDM) 是橡胶制品中常用的合成橡胶之一。硅橡胶与EPDM并用的重点在于提高两者的相容性和共硫化特性。一般采用了两段硫化工艺, 可以提高并用胶的拉伸强度、定伸应力和耐老化性能; 使硅橡胶和EPDM 分子链分别离子化, 通过提高离子键、氢键和分子间作用力来增强两种橡胶之间的相互作用, 形成近似连续的稳定相结构。EPDM 价格便宜, 具有优良的物理性能、耐化学介质性、耐臭氧性、耐寒性和电绝缘性等特点, 但其耐热性差。以EPDM 为主, 与
石墨及其表面改性对硅橡胶导热性能的影响
石墨及其表面改性对硅橡胶导热性能的影响 摘要：用双辊混炼机将导热填料分散到聚甲基乙烯基硅氧烷中，再配以增强剂、硫化剂等，经模压硫化制得导热硅橡胶。研究了导热填料种类、石墨的表面改性和用量以及石墨与炭黑的复配对硅橡胶导热性和力学性能的影响。结果表明，在用量相同的情况下，导热填料的导热系数越高，其填充硅橡胶的导热性越好，且硅橡胶的导热系数随导热填料用量的增加而增大。石墨的表面改性改善了石墨与硅橡胶的界面相容性，使硅橡胶的力学性能和导热性都得到提高。不同粒径及颗粒形态的炭黑与石墨复合可改善硅橡胶的导热性和力学性能，导热硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率随复合填料中炭黑用量的增加而提高，当石墨与炭黑质量比为25/5时，硅橡胶的导热系数最高，综合性能较好。 关键词：硅橡胶；导热填料；石墨；表面改性；导热性；力学性能 硅橡胶与天然橡胶及其他合成橡胶相比，具有耐高低温、耐老化及电气绝缘、生理惰性好等优异性能，在航空航天、电子电气、化工、建筑及医疗卫生等方面得到了广泛的应用。但其导热系数仅为0.173W /(m.K)，导热性较差，因而限制了其在某些领域中的应用。加入导热填料，如金属粉、石墨、氧化铝及氧化镁等可改善硅橡胶的导热性[1]。 潘大海等[2]研究了导热填料种类、用量及粒径对室温硫化硅橡胶性能的影响，结果表明采用粒径为5~20μm的氮化硅为导热填料可制得导热性、力学性能及加工性能良好的室温硫化硅橡胶。Mu等[1]研究发现，不同粒径的氧化锌复合填充硅橡胶的导热性较好。石墨具有优良的导热性[导热系数209.34 W /(m.K)]。李侃社等[3]用石墨作为导热填料，并用钛酸酯偶联剂对石墨进行表面改性，制备了力学性能和导热性均较好的聚乙烯复合材料。然而，关于石墨对高温硫化硅橡胶性能的影响却鲜有文献报道。本工作以聚甲基乙烯基硅氧烷为基础胶，研究导热填料种类、石墨的表面改性和用量以及石墨与炭黑的复配对硅橡胶导热 性和力学性能的影响。① 1试验部分 1.1主要原材料及设备 聚甲基乙烯基硅氧烷(牌号110-2，乙烯基摩尔分数0.15% )，上海东爵有机硅集团有限公司生产；气相法二氧化硅(牌号A-100，比表面积110 m2/g)，沈阳化工厂生产；石墨(牌号F-1，粒径4μm)，上海胶体石墨厂生产；导电炭黑(牌号VXC-72，粒径30 nm)，Cabot上海分公司生产；超细三氧化二铝(牌号AF 05，粒径0.5μm，比表面积35 m2/g)，杭州微微纳米技术有限公司生产；硫化剂过氧化二异丙苯，上海化学试剂经销站经销；偶联剂异丙基三异硬脂酰氧基钛酸酯(NDZ-131)、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯(NDZ-105)和四异丙基双(二辛磷酸酯)钛酸酯(NDZ-401)均为南京曙光化工总厂生产。 DH-10 DQ型高速混合机，宁波机械厂生产；DHG-9140 A型鼓风烘箱，上海精密仪器仪表有限公司生产；SK-160 B型双辊炼胶机，上海橡胶机械厂生产；QLB-D型平板硫化机，湖州橡胶机械厂生产；LX-A型邵氏硬度计，上海六中量仪厂生产；Zwick/Roell Z 202型万能材料试验机，德国Zwick公司生产；RTC-1型导热系数测定仪，无锡荣华电子仪器