甲基乙烯基硅橡胶生产方法

期末试卷参考答案

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-- 有机硅合成化学

一、填空题

1、硅元素，在元素周期表中位于第三周期，第 IV 族。在地壳中丰度列第 2 位，在自然界中主要以熔点很高的二氧化硅和硅酸盐的形式存在。

2、写出下列取代基代号的含义：Me甲基、Et乙基、Ph苯基、Vi乙烯基、Ac乙酰基。

3、GB/T 2881-2008 工业硅，根据应用范围的不同，将工业硅分为两大类，即冶金用硅和化学用硅。制备有机硅材料应选用化学用硅。

4、工业上，采用硅与氯甲烷直接反应制备甲基氯硅烷。从甲基氯硅烷混合物中分离获得纯度较高的二甲基二氯硅烷，采用多塔连续分馏以及共沸精馏、萃取精馏和反应精馏等特殊精馏技术。

5、江苏是有机硅产业的大省，有机硅产能全球排名前四的“巨头”已先后在此投资建厂。其中张家港市有道康宁和瓦克，南通市有迈图和信越。

6、有机硅材料按其形态和用途的不同，主要分为：硅烷偶联剂、硅油、硅树脂和硅橡胶等。根据侧基有机基团的不同，混炼硅橡胶生胶主要分为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶和氟硅橡胶四大类。

7、在有机硅聚合反应中，加入一定量封端剂的目的是控制聚合物的分子量；采用N2保护的原理是隔绝空气，防止氧化副反应。

8、制备混炼硅橡胶常用的环硅氧烷中间体有甲基环硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基乙烯基苯基环硅氧烷和甲基乙烯基四氟丙基环硅氧烷等。

9、以环硅氧烷为单体，制备α,ω–二羟基聚二甲基硅氧烷的聚合反应，可选用的碱性催化剂有氢氧化钾或氢氧化锂等，聚合机理属于开环聚合，聚合过程可分为链引发、

链增长、链转移和链终止四个阶段。 .

-- 10、目前，信越化学的有机硅产能居日本第 1 位，全球第 4 位。

二、命名与结构简式

结构简式化学名称

CH2=CHSi(OC2H5)3 乙烯基三乙氧基硅烷

Si(OC2H5)4 原硅酸乙酯

硅橡胶结构、性能与加工工艺

硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但却非常适用于许多特定的用途。

还值得指出的是,在生物医学工程中,高分子材料具有十分重要的作用,而硅橡胶则是医用高分子材料中特别重要的一类,它具有优异的生理惰性,无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好,并能经受苛刻的消毒条件。根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件,可用做医疗器械、人工脏器等。现今国内都有专门的医用级硅橡胶。

一、硅橡胶的品种

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入八甲基环四硅氧烷,再在催化剂作用下共同反应而制得。

硅橡胶指标

1 / 13

2 / 13

110甲基乙烯基硅橡胶

甲基乙烯基硅橡胶是以优质硅氧烷并引入乙烯基合成的高分子量聚硅氧烷化合物，添加补强剂（二氧化硅）和硫化剂后，在高温下可交联成弹性体。该系列胶以分子端基不同可分为甲基封端和乙烯基封端两大类。型号中带"S"的为乙烯基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷。110系列硅橡胶可用于制造模压胶、挤出胶、电绝缘胶、阻燃胶等各类混炼胶。

除下表中所列标准系列外，亦可生产高分子量（70～80万）、高乙烯基含量（≥1%）和低挥发份 < 1%）产品，满足市场需要。

110甲基乙烯基硅橡胶性能表

分子量乙烯基含量挥发分

(104) （%）（%）

乙烯基封端胶 110-8 50～70 0.04～0.06

≤2.5 甲基封端胶 110-1

50～70 0.07～0.12

乙烯基封端胶 110-1S

甲基封端胶 110-2

45～70 0.13～0.20

乙烯基封端胶 110-2S

甲基封端胶 110-3

45～70 0.21～0.24

乙烯基封端胶 110-3S

甲基封端胶 110-4

50～70 0.25～0.35

乙烯基封端胶 110-4S

乙烯基封端胶 110-5S 50～60 0.60～0.70

乙烯基封端胶 110-6S 50～60 0.90～1.10

注：指标不在上表所列范围的特殊要求的产品，以合同形式约定。

3 / 13 一般模压胶

该产品具有良好的物理机械性能，适合生产普通硅橡胶制品和杂件，普通硅橡胶按键，尤其适用于加颜色制品，模压工艺生产。

一般模压胶性能表

NE-5130 NE-5140 NE-5150 NE-5160 NE-5170 NE-5180

外观乳白色，淡黄，淡灰色

密度 g/cm3 1.09±0.05 1.13±0.05 1.15±0.05 1.18±0.05 1.21±0.05 1.25±0.05

甲基乙烯基硅橡胶的

甲基乙烯基硅橡胶是一种含硅化合物的合成橡胶，通常由甲基乙烯嵌段共聚物构成，具有良好的耐温、耐油、耐老化、防水等性能，是化学行业的重要原料，广泛应用于汽车、电子、医药、建材等行业。

甲基乙烯基硅橡胶的特点在于硅橡胶中的硅原子与甲基乙烯的结合形成的双键，具有明显的抗氧化能力。因此，甲基乙烯基硅橡胶远比普通橡胶更加耐用、防水性能也更强，这是它比其他橡胶更受欢迎的一个重要原因。此外，甲基乙烯基硅橡胶具有抗老化性好、抗油性强等优点，使得甲基乙烯基硅橡胶的使用寿命长达50年以上，是次生质料利用率高的产品。

因其突出的电气绝缘性、耐高温、耐老化、防水等原因，甲基乙烯基硅橡胶得到了广泛的应用。一方面，甲基乙烯基硅橡胶常用于汽车部件，包括车身和发动机；另一方面，它也可以用于电子产品，如电视机箱、电脑管理系统、家用电器等。此外，它还可以用于医药、建筑行业，如造纸、涂料、粘合剂、浮法球等。

总的来说，甲基乙烯基硅橡胶的优势在于其良好的耐温、耐油、耐老化、防水等性能，使其得到广泛的应用，从而成为化学行业的重要原料。

甲基乙烯基生胶

引言

甲基乙烯基生胶（Methyl Ethyl Ketone Peroxide，简称MEKP）是一种重要的有机过氧化物，广泛应用于合成树脂、涂料、橡胶和塑料等行业。本文将介绍MEKP的性质、制备方法、应用领域以及安全使用注意事项。

一、MEKP的性质

MEKP是一种无色至浅黄色液体，具有特殊的刺激性气味。其分子式为C4H8O2，相对分子质量为88.11 g/mol。MEKP具有较低的沸点（约135℃），但在高温下易发生自燃。它是一种强氧化剂，并且能够引发剧烈反应。

二、MEKP的制备方法

1. 过氧化丁酮法

过氧化丁酮法是制备MEKP最常用的方法之一。具体步骤如下：

1. 将过氧化丁酮（Perbutanone）与硫酸混合，并加热至适当温度。

2. 在适当条件下进行反应，生成MEKP和副产物。

3. 经过精馏、过滤等处理，得到纯净的MEKP。

2. 其他方法

除了过氧化丁酮法，还可以通过其他方法制备MEKP，如过氧化异丙酮法、过氧化乙酸乙酯法等。这些方法的选择取决于不同的实际需求和工艺条件。

三、MEKP的应用领域

1. 合成树脂

MEKP在合成树脂中作为引发剂起到重要的作用。它能够引发单体分子之间的聚合反应，从而使液体单体转变为固态树脂。常见的合成树脂包括聚酯树脂、环氧树脂等。

2. 涂料

MEKP在涂料中用作固化剂，能够使涂层迅速干燥和硬化。它广泛应用于汽车漆、建筑涂料、工业涂料等领域。 3. 橡胶和塑料

MEKP在橡胶和塑料工业中被广泛使用。它可以引发橡胶或塑料分子间的交联反应，增加其硬度和强度。这种交联反应还可以提高橡胶和塑料的耐热性、耐化学品性能等。

四、安全使用注意事项

1. 防火防爆

MEKP是一种易燃物质，应远离明火和高温。避免与氧化剂接触，以防止发生火灾或爆炸事故。

2. 防护措施

在操作MEKP时，应戴上防护眼镜、手套和防护服等个人防护装备。避免直接接触皮肤和眼睛，以免发生刺激或腐蚀。

甲基乙烯基硅橡胶种类

一、引言

甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）是一种重要的有机硅弹性体，广泛应

用于航空航天、电子、汽车、建筑和医疗等领域。其独特的性能，如

耐高温、抗氧化、抗紫外线、电气绝缘等，使其在众多行业中成为不

可或缺的材料。本文将详细介绍甲基乙烯基硅橡胶的种类及其应用。

二、甲基乙烯基硅橡胶的主要种类1.热硫化甲基乙烯基硅橡胶

热硫化甲基乙烯基硅橡胶是通过加入硫化剂进行高温硫化处理

的硅橡胶。它具有优异的耐热性能和机械强度，广泛应用于制造高温

环境下的密封件、减震部件和绝缘材料。2.室温硫化甲基乙烯基硅橡胶

室温硫化甲基乙烯基硅橡胶是通过加入催化剂和交联剂在室温

下进行硫化处理的硅橡胶。它具有优良的粘附性和流动性，适用于制

备各种复杂形状的部件，如模具、桥梁构件等。3.液体甲基乙烯基硅橡胶

液体甲基乙烯基硅橡胶是一种低粘度的硅橡胶，可在室温下以液

态形式存在。它具有优异的润滑性能和电气绝缘性，广泛用于润滑剂、

绝缘油墨等领域。

三、甲基乙烯基硅橡胶的应用领域1.航空航天领域：用于制造飞机和卫星的密封件、减震部件和

绝缘材料。2.电子领域：用于生产电子元件的防潮、防震包装和灌封材料。

3.汽车领域：用于制造汽车轮胎、密封条和减震部件。

4.建筑领域：用作建筑密封剂、防水涂料和桥梁构件的粘接材

料。5.医疗领域：用于生产医疗器材的涂层和粘接材料，如导管、

义肢等。

四、结论

甲基乙烯基硅橡胶作为一种重要的有机硅弹性体，具有广泛的应

用前景。了解其种类及其应用有助于更好地选择和使用适合的硅橡胶

材料，以满足不同领域的特殊需求。随着科技的不断发展，甲基乙烯

基硅橡胶的应用领域将进一步拓展，其在各行业中的地位也将愈发重

要。

硅橡胶基本概述

硅橡胶是由硅氧烷与其他有机硅单体共聚而成的高分子有机硅化合物，分子主链为硅和氧原子共价键形成的—Si—O—无机结构，侧基为有机基团（主要为甲基、乙基）的一类弹性体，属于半无机饱和的、杂链、非极性弹性体，典型的代表是甲基乙烯基硅橡胶，其中的乙烯基提供交联点。硅橡胶产品在1945年问世，1948年通过采用高比表面积的气相法，白炭黑补强的硅橡胶研制成功，使硅橡胶的性能跃升到实用阶段，奠定了现代硅橡胶生产技术的基础。从二甲基二氯硅烷合成开始生产硅橡胶的国家有美国、俄罗斯、德国、日本、韩国和中国等。

1.硅橡胶的分类

（1）按取代基分类

根据硅原子上所链接的有机基团不同，硅橡胶有二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶、乙基苯撑硅橡胶等许多品种。

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℃温度范围内能保持良好弹性。由于存在硫化活性低、工艺性能差、厚壁制品在二段硫化时易发泡、高温压缩变形大等缺点，目前除少量用于织物涂覆外，已被甲基乙烯基硅橡胶替代。

甲基乙烯基硅橡胶，简称乙烯基硅橡胶，是由二甲基硅氧烷与少量乙烯基硅氧烷共聚而成，乙烯基摩尔分数一般为0.001～0.003。将少量金属化合物加入硅橡胶生胶中使其硫化工艺及成品性能提高，特别是耐热老化性和高温抗压缩变形有很大改善。在硅橡胶生产中，甲基乙烯基硅橡胶产量最大、应用最广、品种牌号最多，除大量应用的通用型胶料外，各种专用型硅橡胶和具有加工特性的硅橡胶（如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、导电硅橡胶、导热硅橡胶、颗粒硅橡胶等）也都以其为基础进行加工配合。

甲基乙烯基苯基硅橡胶，简称苯基硅橡胶，是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节（或甲基苯基硅氧烷链节）而制成的。当苯基摩尔分数为0.05～0.10时，统称为低苯基硅橡胶。此时，橡胶的硬化温度降到最低值（-115℃），其具有最佳的耐低温性能，在-100℃以下仍具有弹性。随着苯基摩尔分数的增大，分子链的刚性也增大，其结晶温度反而上升。苯基摩尔分数在0.15～0.25时统称为中苯基硅橡胶，具有耐燃特点。苯基摩尔分数在0.30以上时，统称为高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能。苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等的场合。中苯基和高苯基硅橡胶由于加工困难，物理性能较差，生产和应用受到一定限制。

硅橡胶混炼工艺

硅橡胶混炼工艺：

1．开炼机混炼

双辊开炼机辊筒速比为1.2～1.4:为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。混炼时开始辊距较小（1～5mm），然后逐步放大。加料和操作顺序：生胶（包辊）—→补强填充剂—→结构控制剂—→耐热助剂—→着色剂等—→薄通5次—→下料，烘箱热处理—→返炼—→硫化剂—→薄通—→停放过夜—→返炼—→出片。胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20～40分钟（开炼机规格为φ250mm×620mm）。如单用沉淀白炭黑或弱补强性填充剂（二氧化钛、氧化锌等）时，胶料中可不必加入结构控制剂。应缓慢加入填料，以防止填料和生胶所形成的球状体浮在堆积胶的顶上导致分散不均。如果要加入大量的填料，最好是分两次或三次加入，并在其间划刀，保证良好的分散。发现橡胶有颗粒化的趋势，可收紧辊距以改进混炼。落到接料盘上的胶粒应当用刷子清扫并收集起来，立即返回炼胶机的辊筒上，否则所炼胶料中含有胶疙瘩而导致产品外观不良。增量性填料应当在补强性填料加完之后加入，可采用较宽的辊距。装胶容量（混炼胶）：φ160mm×320mm炼胶机为1～2 kg；φ250mm×620mm炼胶机为 3～5kg。硅橡胶在加入炼胶机时包慢辊（前辊），混炼时则很快包快辊（后辊），炼胶时必须能两面操作。由于硅橡胶胶料比较软，混炼时可用普通赋子刀操作，薄通时不能象普通橡胶那样拉下薄片，而采用钢、尼龙或耐磨塑料刮刀刮下。为便于清理和防止润滑油漏入胶内，应采用活动挡板。气相白炭黑易飞扬，对人体有害，应采取相应的劳动保护措施。如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物。如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通过滤胶机过滤，过滤时，一般采用80～140目筛网采用开炼机混炼，它包括：1）包辊：生胶包于前辊；2）吃粉过程：把需要加入的助剂按照一定的顺序加入，加入时要注意堆积胶的体积，少了难于混合，多了会打滚不容易混炼。吃粉后会包后辊。其中加料顺序一般为：生胶→补强剂→结构控制剂→耐热助剂；3）翻炼过程：能更好、更快、更均匀的混炼。刀法：a、斜刀法（八把刀法） b、三角包法; c、打扭操作法;d、捣胶法（走刀法）还要考虑的问题有，开炼机的装胶容量；辊筒的温度：小于50度；混炼时间：没有具体的规定，看操作员的熟练程度。使用捏炼机，别的过程控制跟密炼机差不多的，按捏炼机的容量，硬度，投入一定的生胶。白碳黑。脱模剂，增白剂，硅油。密炼两个半小时，再抽真空半小时左右。倒出即可。冷却，称一定的重量，按比例加硫化剂。如果直接混炼胶买来。直接加硫化剂即可

甲基乙烯基硅橡胶生产工艺

甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）是一种特殊的合成橡胶，它具有优异的耐高温、耐油性以及优良的绝缘性能。以下是甲基乙烯基硅橡胶的生产工艺：

1. 原料准备：甲基乙烯基硅橡胶的主要原料是二甲基二硫的顺式异构体（D4）和液体硅烷。

2. 水解反应：将D4加入到反应器中，加热并加入硝酸，进行水解反应。该过程将产生硅醇。

3. 硅烷交联剂的添加：将液体硅烷作为交联剂加入到反应器中。交联剂的添加量和种类可以根据所需产品的特性进行调整。

4. 反应引发剂的添加：为了促进反应的进行，通常需要添加引发剂。常用的引发剂有过氧化二丁基、过氧化异丙酯等。

5. 反应过程：对反应体系进行加热，通常在惰性气氛下进行。保持一定的温度和反应时间，使反应进行到适当的程度。

6. 硅胶的制备：当反应完成后，将反应产物冷却，并进行水洗去除未反应的副产物。然后通过过滤和干燥等工艺步骤，得到甲基乙烯基硅橡胶。

7. 成型加工：将甲基乙烯基硅橡胶进行成型加工，可以通过挤出、压延、模压等方式实现。根据不同的应用需求，可以进行二次加工，如硅胶模温模压成型、硅橡胶硬化剂固化等。

8. 品质检验和包装：对甲基乙烯基硅橡胶进行品质检验，包括物理性能、化学性能等方面。合格的产品将进行包装，准备出厂。

以上是甲基乙烯基硅橡胶的生产工艺的基本步骤，具体操作流程会根据厂家的工艺技术和设备设施的不同而有所差异。

110 甲基乙烯基硅橡胶生产工艺

110甲基乙烯基硅橡胶是一种重要的高分子材料，具有优异的耐高温、耐寒性能以及优良的电绝缘性能。它广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。为了生产出高质量的110甲基乙烯基硅橡胶，需要经过以下几个工艺步骤。

原料的准备是生产过程的第一步。110甲基乙烯基硅橡胶的主要原料包括甲基乙烯基硅橡胶基体、交联剂、填充剂、助剂等。其中，甲基乙烯基硅橡胶基体是最主要的原料，它是由乙烯基硅烷单体通过聚合反应制得。交联剂的添加可以提高橡胶的物理性能，填充剂的加入可以增加橡胶的硬度和抗拉强度，助剂则用于改善橡胶的加工性能和稳定性。

第二步是橡胶的混炼。将原料按照一定的配方比例加入到混炼机中进行混合。混炼的目的是将各种原料充分分散均匀，使其成为一个均一的胶料。混炼过程中需要控制好温度和时间，以保证橡胶的质量。一般情况下，混炼温度在100~150摄氏度之间，混炼时间在30~60分钟左右。

混炼完成后，接下来是橡胶的成型。成型是将胶料加工成所需形状的过程。常见的成型方法包括挤出、压延、压制等。其中，挤出是最常用的成型方法之一。在挤出过程中，将胶料加入到挤出机中，通过加热和压力作用，将橡胶挤出模具，形成所需的产品形状。成型温度和压力的控制是保证成型质量的关键。

成型完成后，还需要对橡胶进行硫化处理。硫化是将橡胶中的硫和交联剂反应，形成硫化交联网络的过程。硫化可以提高橡胶的强度、耐磨性和耐温性能。常用的硫化方法有热硫化和加热硫化两种。热硫化是将成型的橡胶制品放入硫化炉中，在一定的温度下进行硫化。加热硫化是将成型的橡胶制品放入加热板中，通过加热板的加热作用，使橡胶硫化。

经过硫化处理的橡胶制品需要进行后处理。后处理的目的是去除硫化产物和改善橡胶的表面性能。常见的后处理方法有洗涤、除臭、热处理等。洗涤是将橡胶制品放入洗涤机中，用清洁剂进行清洗，去除硫化产物。除臭是通过加热处理橡胶制品，使其产生挥发性物质，从而去除橡胶的异味。热处理是将橡胶制品放入高温加热炉中，使其表面形成一层氧化膜，提高橡胶的耐候性和表面光泽。