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高温硫化硅橡胶简介,来转自手机按键网的文章高温硫化硅橡胶是高分子量(分子量一般为40〜80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各种添加剂,采用有机过氧化物为硫化剂,经加压成型(模压、挤压、压延)或注射成型,并在高温下交链成橡皮。这种橡胶一般简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的硫化一般分为两个阶段进行,第一阶段是将硅生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行混炼,然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化,其压力为50公斤/cm2左右,温度为120〜130°C,时间为10〜30分钟,第二阶段是将硅橡皮从模具中取出后,放人烘箱内,于200〜250C下烘数小时至24小时,使橡皮进一步硫化,同时使有机过氧化物分解挥发。硅橡胶的补强填料是各种类型的白炭黑,它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。交链剂是各种有机过氧化物,如过氧化苯甲酰,2,4-二氯过氧化苯甲酰,二枯基过氧化物,2,5-二甲基-2,5-二特丁基过氧已烷等。结构控制剂是为了避免混炼胶料放置时间过长、产生”结构化”使胶料变硬,难以加工熟化而加入的,可采用甲基羟基硅油或二苯基二羟基硅烷作为结构控制剂。硅橡胶主链上的侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等。最常用的是甲基,也可引人其它基团以改善加工性能和其它性能。因此,根据侧基基团和胶料配方的不同,可以得到各种不同用途的硅橡胶,一般可分为下面几种类型:通用型(含甲基和乙烯基)、高温和低温型(含苯基、甲基和乙烯基)、低压缩永久变形(含甲基和乙烯基)、低收缩(去挥发份)和耐溶剂(氟硅橡胶)等。下面介绍几种重要类型的硅橡胶。1.二甲基硅橡胶二甲基硅橡胶是投入商业化生产最早的一种硅橡胶,可在-60〜200C范围内保持良好的弹性,耐老化性能好,有优异的电绝缘性能以及防潮、防震和生理惰性等特性。二甲基硅橡胶主要用于织物涂覆,也可制成各种挤出及压延制品用于机电、航空、汽车及医疗等行业。但由于二甲基硅橡胶硫化活性低,用于制造厚制品时,硫化困难,内层易起泡且高温压缩永久变形大,故目前已被甲基乙烯基硅橡胶所取代。2.甲基乙烯基硅橡胶由于硅橡胶大分子结构中引入少量乙烯基可大大改善硅橡胶的硫化加工性能,因此在目前应用的硅橡胶中,大多含有乙烯基。甲基乙烯基硅橡胶是最通用的一种硅橡胶,目前在国内外硅橡胶的生产中占主导地位。由于它在侧链上引入部份不饱和的乙烯基,使它的加工性能和物理机械性能均优于二个基硅橡胶。它除具有二甲基硅橡胶一般特性外,还具有较宽的使用温度范围,可在一60〜260C范围内保持良好弹性,它比二甲基硅橡胶容易硫化,具有较小的压缩永久变形,较好的耐溶剂的膨胀性和耐高压蒸汽的稳定性以及优良的耐寒性等,而且又因为采用活性较低的过氧化物进行硫化,从而减少了硫化时产生气泡及橡胶稳定性差的弱点。故一般用甲基乙烯基硅橡胶可制做厚度较大的制品。甲基乙烯基硅橡胶是硅橡胶中应用最广泛的品种,近年来不断涌现的各种高性能和特殊用途的硅橡胶,大都是以乙烯基硅橡胶为基础胶,例如高强度硅橡胶、低压缩永久变形硅橡胶、不需后硫化硅橡胶、耐热导电硅橡胶和医用硅橡胶等。甲基乙烯基硅橡胶在航空工业上,广泛用作垫圈、密封材料及易碎、防震部件的保护层;在电气工业中可作电子元件等高级绝缘材料,耐高温电位器的动态密封圈,地下长途通信装备的密封圈;在医学上,由于甲基乙烯基硅橡胶对人体的生理反应小、无毒,故用作外科整形、人造心脏瓣膜、血管等。3.甲基苯基乙烯基硅橡胶甲基苯基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的产品。在聚硅氧烷的侧基上引入苯基,由于破坏了二甲基硅氧烷结构的规整性,大大降低了聚合物的结晶温度,扩大了该聚合物材料的低温应用范围。因此,甲基苯基乙烯基硅橡胶除了具有甲基乙烯基硅橡胶所有的压缩永久变形小、使用温度范围宽、抗氧化、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外,还具有卓越的耐低温、耐烧蚀和耐辐照等性能.这些性能随分子链中苯基含量的不同而有所变化,一般来说,苯基含量(苯基与硅原子之比)在5〜10%时称低苯基硅橡胶,它具有独特的耐寒性能,在-70〜-100C仍能保持橡胶的弹性,是所有橡胶中低温性能最好的一种,加之它兼有甲基乙烯基硅橡胶的优点且成本不高,因此大有取代甲基乙烯基硅橡胶趋势。苯基含量20〜40%时称中苯基硅橡胶,它具有卓越的耐燃特性,一旦着火可以自熄。苯基含量在40〜50%时称高苯基硅橡胶,它具有优异的耐辐射性能,耐Y-射线为1x108伦琴。一般说来,随着苯基含量的增加,硅橡胶分子链的刚性逐渐增大,硅橡胶的耐低温性能逐渐下降,但随着苯基含量的增加,提高了硫化胶的耐燃性和耐辐照性。甲基苯基乙烯基硅橡胶是宇航工业、尖端技术和国民经济其它部门的重要材料之一,可供制做各种模压和挤出制品用作航空工业的耐寒橡胶和用于耐烧蚀、耐热老化或耐辐射部位的密封圈、垫、管材和棒材等。4.氟硅橡胶氟硅橡胶是指Y-三氟丙基甲基聚硅氧烷。氟硅橡胶具有优良的耐化学物质、耐溶剂和耐润滑油性能,此种硅橡胶在非极性溶剂中的膨胀率小,耐寒性及热稳定性好,抗着火性也好,故在飞机、火箭、导弹、宇宙飞行、石油化工中用作与燃料油和润滑油接触胶管、垫片、密封圈、燃料箱村里等,也可用于制造耐腐蚀的衣服、手套以及涂料、粘合剂等。5.腈硅橡胶由于聚合物分子侧链中含有P-腈乙基或Y-腈丙基强极性基团,大大增加了分子链间作用力,提高了耐油、耐溶剂性能。同时,由于引入一定量的腈烷基,破坏了聚合物结构的规整性,也大大改善了耐寒性。腈烷基的类型及其含量,对性能影响很大,如含有7.5克分子%y-腈丙基的硅橡胶,低温性能与低苯基硅橡胶相似(其玻璃化温度为-114SC),耐油性比苯基硅橡胶好。随Y-腈丙基含量增加至33〜50克分子%,耐寒性降低,耐油性改善。用P-M乙基代替Y-腈丙基能提高腈硅橡胶的耐热性,可耐250C热空气老化。腈硅橡胶的主要优点是耐油和耐浴剂的性能优异,可在-60〜180C的范围内保持弹性,因此,可做成耐油橡胶制品用于航空工业、汽车工业和石油工业上;也可作为高性能飞行器的环境密封剂及油箱密封剂,在-54C至200C以上能保持密封。腈硅橡胶可用普通设备进行加工。6.苯撑硅橡胶苯撑硅橡胶的主要特点是具有优良的耐辐射性能,其耐辐射性能为通用的甲基乙烯基硅橡胶的10〜15倍,为高苯基硅橡胶的5〜10倍,因此,可用于宇航工业、原子能工业和核反应堆等作为耐高能辐射的电缆、护套、垫圈以及热收缩管等。7.乙基硅橡胶在聚硅氧烷侧链上引入乙基制得的二乙基硅橡胶,其突出的性能是耐寒性特别好,耐寒性优于二甲基硅橡胶和一般的甲基乙烯基硅橡胶。乙基含量越高,耐寒性越好。但乙基的反应活性比甲基大,因此,随乙基含量越大,耐热性随之下降。作为低温使用的乙基硅橡胶,以在聚合物中含有二乙基硅氧链节为8克分子%为宜。乙基硅橡胶的使用温度一般为-70〜200C。 8.硅氮橡胶硅氮橡胶的主要优点是具有卓越的热稳定性,在430〜480C不分解,有的甚至能耐500C以上的高温。硅氮橡胶的突出弱点是水解稳定性差,曾一度被认为没有发展前途。后来发现主链中引入环二硅氮烷的聚合物具有很好的热稳定性。用硅芳撑改性的含环二硅氮烷的弹性体,在空气中加热到425C不失重,570C时失重仅为10%,且具有较好的水解稳定性硅胶吸附柱色谱技术实际应用色谱法,又称层析法.是一种以分配平衡为机理的分配方法.色谱体系包含两个相,一个是固定相,一个是流动相.当两相相对运动时,反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异,最后达到彼此分离的目的.色谱法从发明到现在已有八十多年的历史.它是纯化和分离有机或无机物的一种方法.色谱法按固定相的状态可分为柱色谱.平板色谱和棒色谱三种而实验室中最常用的是柱层析和薄层层析,以及它们之间的配合应用.[1]柱层析⑵1吸附色谱地原理在一定条件下,硅胶与被分离物质之间产生作用,这种作用主要是物理和化学作用两种.物理作用来自于硅胶表表面与溶质分子之间的范德华力.化学作用主要是硅胶表面的硅羟基与待分离物质之间的氢键作用.2操作步骤2.1硅胶准备[3]硅胶一般选用250-400目(即40-63能直径的硅胶颗粒),根据朦f选用硅胶的用量.2.2实验仪器准备一支玻璃色谱柱,一个铁架台,烧杯,锥形瓶,径口直径较大的玻璃漏斗,一支玻璃棒,2.3装柱[4]2.3.1吸附剂的加入干法:将吸附剂一次加入色谱管,振动管壁使其均匀下沉,然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相,或将色谱管下端出口加活塞,加入适量的流动相,旋开活塞使流动相缓缓滴出,然后自管顶缓缓加入吸附剂,使其均匀地润湿下沉,在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。湿法:将吸附剂与流动相混合,搅拌以除去空气泡,徐徐倾入色谱管中,然后再加入流动相,将附着于管壁的吸附剂洗下,使色谱柱表面平整。俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下,液面将柱表面相平时,即加试样溶液.2.3.2试样的加入将试样溶于层析时使用的流动相中,再沿色谱管壁缓缓加入。注意勿使吸附剂翻起。或将试样溶于适当的溶剂中。与少量吸附剂混匀,再使溶剂挥发去尽后使呈松散状;将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。如试样在常用溶剂中不溶解,可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。2.4洗脱[5]除另有规定外,通常按流动相洗脱能力大小,递增变换流动相的品种和比例,分别分部收集流出液,至流出液中所含成分显著减少或不再含有时,再改变流动相的品种和比例。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。2.5检测2.5.1初步检测当冲洗溶剂流出一定量后,可对流出液进行初步检测,并且将锥形瓶更换成小试管进行收集.一般只进行初步的快捷检测,因此通常是取一小薄层板,用铅笔和直尺将硅胶板分划成多个小方块,并安一定的次序编号.取一根内径为0.3mm左右的玻璃毛细管蘸取少量流出液,点于薄层板的一个小格内,待半点干后,然后用物理的或化学的方法检测.2.5.2正式检测点样:取分部收集的冲洗溶液进行分别直接点样,如果冲洗溶液太稀,浓度太小,可先浓缩.点样的容器一般用玻璃毛细管,点样斑点的直径一般为3-5mm.展开:在普通的展开槽中进行,展开方式常选用上行展开.展开剂:实用冲洗溶液.显色:一般常用物理检测法和化学检测法.物理检测法中首先有紫外光法,紫外光常用两种波长(254nm与365nm).其次是碘蒸气显色法.化学检出法通常惊醒显色剂直接喷雾.显色剂有通用显色剂和专用显色剂.通用显色剂最常见的是硫酸-乙醇或甲醇(1:1)溶液,喷雾后,有的化合物立即反应,但多数化合物需加热后经历数分钟才显色,不同化合物的反应不同,所以颜色也往往不同.专用显色剂是指对某个或某一类化合物显色的试剂,利用化合物本身的特有性质,或利用其所含的某些官能团的特殊反应.展开后根据斑点的,可以粗略的估计待分离物的含量的大小.2.6合并根据上面薄层检测的结果,我们可以将具有相同Rf指的部分进行合并,然后利用旋转蒸发器对合并部分进行旋转蒸发,最后得到我们需要的目标产物.2.7色谱柱的洗涤在绝大多数情况下,硅胶分离柱中的硅胶是一次性使用,但在使用后的色谱柱中由于还含有冲洗溶剂,所以要将里面的硅胶到出是比较困难的.取出硅胶的一种方法是将该柱防治一段时间,让溶剂自然会发完后,倒出硅胶.但这种方法既费时又污染环境.第二种方法可以用一根比色谱柱稍长的木杆或塑料杆将含有溶剂的硅胶一段一段地掏出,但这种办法也比较麻烦.第三种方法时利用一个一般地真空泵,经的普柱中剩余地溶剂进行减压抽出,在色谱柱和真空泵之间加一个冷阱,这样抽出地溶剂既进行了有效地收集而不污染环境,而色谱柱中地硅胶又能较快得到干燥,使硅胶能够方便地倒出.3 色谱柱的选择柱子可以分为:加压[6],常压[7],减压[8]。压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。常压柱色谱,又称柱层析,是色谱法中最常见的一种。它的突出优点是,分离效率比经典的化学分离方法高的多,与其他色谱法相比,不需要昂贵的仪器设备,更换流动相和吸附剂方便,消耗材料少,成本低,适合分离取样量从克到微克级范围很宽的各种样品,因此在化学实验室中至今仍被广泛应用。4溶剂的选择[1]溶剂的选择也许是整个柱色谱分离操作中最困难之处,也是实验成功的最关键之处.溶剂通常先利用简便的硅胶薄层色谱进行筛选.4.1薄层色谱点样[9]把样品溶解在一种低沸点的有机溶剂中(如氯仿,丙酮.甲醇.乙醇等)然后用毛细管或微量点样管将试液点到薄层板上.点样量要适当,一般点样量少些,则分离叫清晰.但要注意到检测灵敏度.4.2展开[10]4.2.1展开剂选择[11]选择展开剂时,可采用微量圆环法和小型色谱法进行选择.①微量圆环法:将欲分离的物质,按常规方法点在薄板,两点相距2-3cm,再用毛细管吸取所实验的溶剂系统,垂直放于样点中心,让溶剂自毛细管中依中立流出进行展开,干燥后显色.观察斑点的分离情况.背试物质为未知化和物时,常先用低极性溶剂展开,如式样留在圆点不动,则需增加溶剂的极性或增大洗脱液的量,如移动过快,则必须用较低极性的溶剂来调整.②小型色谱法.用普通的载薄片制成薄板,把欲分离的物质点载薄板上,放于小型玻璃缸或广口瓶中展开,干燥后显色,观察斑点分离情况.4.2.2展开薄层色谱的展开方法有上行法,下行法,双向展开法,径向展开法等上行法:使展开剂由下向上爬.下行法:使展开剂由上向下.该法可使用极性较弱的展开剂.双向展开法:取方形薄板像纸色谱一样进行双向展开.径向展开法:可将吸附剂涂成圆形或扇形,在圆心部分加如展开剂,使薄层径向展开.多次展开:用展开剂对薄层展开一次.称为单次展开.一次展开后,取出薄板,挥发出去展开剂后再行展开.梯度展开:该法所用的展开剂在连续不断的改变组成.一般可把一个装有强极性展开剂的滴定管深入密闭的含弱极性的展开剂的层析槽中,槽中用电磁搅拌器把滴下的强极性展开剂混匀,此时,展开剂的极性逐渐由弱变强,使极性差别较大的多种组分混合物得以很好的分离.4.3显色[12]展开后,如物质有色,可明显的在薄层上观察到它们的位置.如无色,则要通过一定的方法显色,定位,一边确定斑点的位置及大小.4.4常用溶剂的极性[13]常用溶剂的极性顺序:石油醚〈环己烷/己烷〈苯〈乙醚〈氯仿〈乙酸乙酯〈正丁醇〈丙酮〈乙醇〈甲醇〈水。刻画极性一般用介电常数:石油醚(无)(环)己烷(1.88)苯(2.3)乙醚(4.5)氯仿(5.2)乙酸乙酯(6.1)丙酮(21.5)〈乙醇(25.8)〈甲醇(31.2)〈水(81.0)。在薄层色谱中,当溶剂的极性太大时.会使待分离物全部接近溶剂前沿,当溶剂的极性太小时,又会使待分离物几乎全部保留在圆点,这两种情况都是待分离物得不到分离.使用单一溶剂,往往不能达到很好的分离效果,往往使用混合溶剂通常使用一个高极性和低级性溶剂组成的混合溶剂,高极性的溶剂还有增加区分度的作用,常用的溶剂组合有:Petroleumether/Ethylacetate,Petroleumether/Acetone,Petroleumether/Ether,Petroleumether2C12,CH2Cl2/ethylacetate,ethylacetate/MeOH,CHCl3/ethylacetate4柱色谱应用实例5.1薄层色谱法和柱层析法分离兰州红心萝卜色素的研究[14]利用薄层色谱法和柱层析法对红心萝卜中的色素进行分离分析,着重研究了色素的量、洗脱剂、洗脱时间等因素对色素分离的影响。选择了以硅胶G为固定相,无水乙醇/水〜(5:1,v)的混合液作洗脱剂的最佳条件,单向一次性进行色谱分离。5.2常压硅胶柱层析分离制备高纯贝壳杉烷型二萜从半边旗(PterissemipinnataL,PSL)提取物中分离高纯度贝壳杉烷型二萜化合物,建立了分离工艺条件。以TLC实验筛选适当的洗脱流动相,常压硅胶柱层析分离纯化,产物用两相法重结晶,TLC及Ms监测分离效果及产品纯度。结果表明优选的流动相为混合溶剂石油醚:丙酮:醋酸一7:3:0.05(体积比),纯化分离得到两个贝壳杉烷型二萜单分子化合物,纯度分别从62%和17%提高到96%和94。5.3减压硅胶柱层析分离苦豆子系列生物碱利用硅胶柱层析法纯化苦豆子中含有的生物碱,以氯仿、甲醇为洗脱剂,通过改变2种溶剂的混合比例进行洗脱,得到了苦参碱、氧化苦参碱和其它生物碱的单体,鉴于其它生物碱无标准品,故本文未加以讨论。苦参碱、氧化苦参碱的得率分别为22.2%、42.6%,其单体通过HPLC检测后,纯度都达到95%以上,因此可以应用硅胶柱层析法精制苦豆子中含有的生物碱。5.4中压柱层析法分离白藜芦醇的研究[15]对虎杖中的白藜芦醇进行了提取分离和含量测定。考察了浸提温度、浸提液浓度、浸提时间和次数、料液比等5个因素对白藜芦醇提取的影响,确立了白藜芦醇最佳提取条件为:浸提液体积分数为95%,浸提温度60°C,料液比11:1,回流提取3次,每次60min。采用中压硅胶柱层析法分离白藜芦醇,产物经重结晶后用高效液相色谱测定含量达99.28%。结果表明所建立的制备及分离纯化工艺可用于白藜芦醇的生产.5.5干柱层析法制备油茶总皂苷对照品初探[16]研究干柱层析法制备油茶皂苷对照品的方法。原料用60%乙醇超声提取,浓缩至无醇味.石油醚脱酯后用正丁醇按3:1体积比加入萃取。取正丁醇层并真空浓缩至干,干法上样于100目〜200目硅胶柱色谱分离,用乙酸乙酯.甲醇.正丁醇.水(2:1:4:7)的上相展层;根据尺厂值取出相应的条带并用甲醇淋洗收集蒸干,薄层及理化性质检测。该方法所制样品由薄层色谱为一点.纯度较高。该方法简便、实用且制备量大,可作为油茶总皂苷硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离,一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附,极性较弱的物质不易被硅胶吸附,整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。硅胶柱层析流动相极性小的用乙酸乙酯:石油醚系统;极性较大的用甲醇:氯仿系统;极性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸系统;拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅胶柱层析惯用方法称量。200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量的硅胶H。干硅胶的视密度在0.4左右,所以要称40g硅胶,用烧杯量100ml也可以。搅成匀浆。加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系,就用石油醚拌;如果洗脱剂是氯仿/醇体系,就用氯仿拌。如果不能搅成匀浆,说明溶剂中含水量太大,尤其是乙酸乙酯/丙酮,如果不与水配伍走分配色谱的话,必须预先用无水硫酸钠久置干燥。氯仿用无水氯化钙干燥,以除去1%的醇。如果样品对酸敏感,不能用氯仿体系过柱。装柱。将柱底用棉花塞紧,不必用海沙,加入约1/3体积石油醚(氯仿),装上蓄液球,打开柱下活塞,将匀浆一次倾入蓄液球内。随着沉降,会有一些硅胶沾在蓄液球内,用石油醚(氯仿)将其冲入柱中。压实。沉降完成后,加入更多的石油醚,用双联球或气泵加压,直至流速恒定。柱床约被压缩至9/10体积。无论走常压柱或加压柱,都应进行这一步,可使分离度提高很多,且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂。上样。干法湿法都可以。海沙是没必要的。上样后,加入一些洗脱剂,再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面。然后就可以放心地加入大量洗脱剂,而不会冲坏硅胶表面。过柱和收集。柱层析实际上是在扩散和分离之间的权衡。太低的洗脱强度并不好,推荐用梯度洗脱。收集的例子:10mg上样量,1g硅胶H,0.5ml收一馏分;1-2g上样量,50g硅胶(200-300目),20-50ml收一馏分。检测。要更多地使用专用喷显剂,如果仅用紫外灯,会损失较多产品,紫外的灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级。送谱。收集的产品旋干,在送谱前通常需要重结晶。如果样品太少或为液体,可过一小凝胶柱,作为送谱前的最后纯化手段。可除去氢谱1.5ppm左右所谓的“硅胶”峰。甲醛(hcho)是一种无色易溶的刺激性气体,甲醛可经呼吸道吸收,其水溶液”福尔马林”可经消化道吸收。现代科学研究表明,甲醛对人体健康有负面影响。当室内含量为0.1/时就有异味和不适感;0.5/可刺激眼睛引起流泪;0.6/时引起咽喉不适或疼痛;浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿;当空气中达到30/时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症,引起新生儿体质降低、染色体异常,甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。它还可刺激眼结膜、呼吸道黏膜而产生流泪、流涕,引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。甲醛还有致畸、致癌作用。据流行病学调查,长期接触甲醛的人,可引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。室内空气中的甲醛是从哪里来的? 1.用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材,由于目前生产装饰板使用的胶粘剂以脲醛树脂为主,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体。2.用人造板制造的家具,一些厂家为了追求高额利润,使用不合适的板材,在粘接贴面材料时再使用劣质胶水,结果顾客买回家去,等于买回了一个小型废气排放站。 3.含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料,比如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等。 4.燃烧后会散发甲醛的某些材料,比如香烟及一些有机材料。另外,室内空气中甲醛浓度的大小与以下四个因素有关:1.室内温度2.室内相对湿度3.室内材料的装载度(即每立方米室内空间的甲醛散发材料表面积)4.室内换气数(即室内空气流通量)。在高温、高湿、负压和高负载条件下会加剧散发的力度。实测数据说明,在一定条件下,居室小环境内空气中甲醛浓度可聚集到标准允许水平以上,而且释放期比较长,日本横滨国立大学的研究表明,室内甲醛的释放期为3-15年。怎样降低室内甲醛浓度 1.尽量采用低甲醛含量和不含甲醛的室内装饰和装修材料,这是降低室内空气中甲醛含量的根本。在施工中,让表面装饰的油漆涂料充分固化,形成抑制甲醛散发的稳定层。2.在选购家具时,应选择刺激性气味较小的产品,因为刺激性气味越大,说明甲醛释放量越高。同时,要注意查看家具用的刨花板是否全部封边。有条件的家庭,可将新买的家具空置一段时间再用。 3.保持室内空气流通。这是清除室内甲醛行之有效的办法,可选用有效的空气换气装置,或者在室外空气好的时候打开窗户通风,有利于室内材料的甲醛散发和排出。 4.装修后的居室不宜立即迁入,而应当有一定的时间让材料中的甲醛以较高的力度散发。 5.合理控制感悟-斗地主(379157912)21:23:25感悟-斗地主(379157912)21:24:30硅橡胶要揭开硅橡胶的面纱,不得不先讲述'硅酮”,因为它才是硅橡胶制造的主体。硅酮,听起来很生疏,就是一些从事硅胶技术人员也很陌生,实际它已使用在你们生活中。“硅酮”是一个通用的术语,用来说明以交替的硅原子和氧原子为主链即分子链的一整类有机硅化合物。依据链长和连接到硅原子上的有机基团,这类化合物可以是水一样稀和油一样浓的流体、膏体、凝胶、橡胶和固态树脂。自然界中并没有硅酮。它们是由硅石即石英这种地壳中最普通的矿物质衍生而来的。早在一百多年前,很多科学家都在从事研究硅酮。直到上世纪四十年代中期,硅酮才作为商品小规模进行生产。但是经过短短的五十多年的发展,硅酮已应用于几乎所有的主要工业领域。这种材料的独特性能包括出色的耐老化性和耐天候性能,在宽的温度范围(-60°C〜250°C)内所需物理性能的保持和罕见的表面性质,尤其是无毒和防水性。以及惰性、生理安全性更是它的独特性能。硅酮的家族太大了,应用也非常广泛,如二甲基硅酮流体,应用于家具、轿车抛光,喷涂及硬表面除垢剂;做消泡剂、治疗煤气中毒,还可以加工成脱模剂,还可以应用于铸造方面。来处理用于浇铸不锈钢和其它特种合金钢锭的铸模。在现代人的生活中用的化妆品、护发素、护肤品很多都有硅酮成份,甚至植入人体,整容。硅酮不由于它具有宽的温度和频率范围内都能保持高介电强度的特点,具有高度的闪点,低的蒸汽压力,无氧化作用,可用作脉冲变压器和电容器的液态介电体和调速电子管,磁控电子管等的介电冷却剂。而对应用在橡胶工业来说,感兴趣的不是硅烷偶联剂,麦丰公司经常用到此类配合剂:Si-69HP-669它能增强矿物类填料与橡胶的结合性。总之,硅酮应用太广泛了,随着科学技术的发展,对于硅酮的应用不会有更加深入的探讨。麦丰员工们,在硅酮的大观园”里,对我们最需要了解和学习的一种硅酮,那就是高分子量的硅酮聚合物,也就是人们所说的'硅橡胶”,当配合的填料,操作助剂,交联剂后,就可以成为在一般通用的橡胶机械设备上如炼胶机、硫化机上加工成硅橡胶制品。在硅橡胶发展史中,美国的Coring(康宁)玻璃公司与DOW(道)化学公司,功不可没。是它们两个公司后来合并成一个生产硅酮产品企业。也就是现在人们所说的DOWCoring(道康宁公司)如果再要寻根问祖,打破砂缸问到底的话,应该是Coring公司在1935年由J.FrankLinHyae先生在玻璃工厂首先研制了硅酮化合物。在同一年代,美国通用电气公司同EugeneG-Rochow先生也发明了采用氯硅烷的“直接法”生产硅酮。他们都是发明制造硅酮的鼻祖。从事硅橡胶的人们,应该永远记住他们,忘记先人,就等于背叛。一、硅橡胶的品种硅橡胶的生胶为高分子量的线型聚硅氧烷,除二甲基硅橡胶大分子链系由二甲基硅氧烷链节构成外,其它品种的硅橡胶其大分子链主要由二甲基硅氧烷结构单元构成,其余则为甲基乙烯基硅氧烷、甲基氟代烃基硅氧烷、甲基r-腈丙基硅氧烷等结构单元。上述各种硅橡胶的分子链均由重复的硅氧原子所组成,甲基、乙烯基、苯基、氟代烃基等均为侧基,除这些品种外,尚有在主链中含有机基团的硅橡胶,如在主链上除硅氧原子外,还含有苯撑基团的苯撑硅橡胶,含有二苯醚撑的苯醚撑硅橡胶等。纯二甲基硅氧烷橡胶具有较好的综合性能,故二甲基硅氧烷链节为各种硅橡胶中的主要成份,在大分子链中引入一定量的其它基因的目的,则在于改善橡胶的某些性能如改进硫化活性、耐寒性、耐油性、耐辐射性能等。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。现将硅橡胶的主要品种简介如下。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馏提纯,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,形成离分子线型二甲基硅氧烷。二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示:CH3CH3CH3-Si-O-Si-CH3CH3水解缩合 酸或碱CH3:Si-O]nCH3(CH3)2SiCl2OO醇-水CH3-Si-O-Si-CH3CH3CH3CH3二甲基硅橡胶的平均分子量为40~70万时即已具有满意的性能,如降低其分子量则其特理机械性能下降,如提高其分子量,二甲基硅橡胶的机械性能还可以有一定程度的增高。工业上所生产的二甲基硅橡胶其平均分子量通常炽40~70万。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°C〜+250°C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硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型在硅橡胶,它们除含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。其结构式可表示为:CH3CH3...[Si-O]m[Si-O]n...CH3CH=CH2式中m=5000〜10000,n=10〜20,此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链,故比甲基硅橡胶容易硫化,使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用,并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较,可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进。低的压缩变形反应了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性,这及是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好,操作方便,可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑,是目前较常用的一种硅橡胶。在甲基乙烯基硅橡胶中,甲基乙烯基硅氧烷结构单元的含量通常为0.1〜0.5%克分子。含量过少则不起作用,过多反而会降低硫化胶的耐热性能,例如含量为0.1〜0.2%克分子时具有较高的耐热性,而含量为0.5%克分子时耐热性较差,但后者压缩永久变形较小,而且可以和甲基硅橡胶并用,以代替低乙烯基含量的硅橡胶。甲基苯基乙烯基硅橡胶(简称苯基硅橡胶):此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中,引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节而得。基分子结构可表示如下:二苯基硅橡胶:C6H5 CH3 CH3.Si-O--Si-O--Si-O .C6H5nCH3mCH=CH2p甲基苯基硅橡胶:CH3CH3CH3.-Si-O--Si-O---Si-O--.C6H5nCH3mCH=CH2p根据硅橡胶中苯基含量(苯基:硅原子)的不同,可将其分为低苯基、中苯基及高苯基硅橡胶。当橡胶发生结晶或接近玻璃化转变点或者这两种情况重迭,均会导致橡胶呈现僵硬状态。引入适量的大体积的基团使聚合物链的规整性爱到破坏,则可降低聚合物的结晶温度,同时由于大体积的基团的引入改变了聚合物分子间的作用力,故也可以改变玻璃化温度。低苯基硅橡胶(C6H5/Si=6〜11%)即由于上述原因具有优良的耐低温性能最好的橡胶。低苯基硅橡胶兼有乙烯基硅橡胶的优点,而且成本也不很高,因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。在大大提高苯基含量时则会使分子链的钢性增大,从而导致耐寒性和弹性的降低,但耐烧蚀和耐辐射性能将有所提高,苯基含量达C6H5/Si=20〜34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点,高苯基硅橡胶(C6H5/Si=35〜50%)则具有优异的耐辐射性能。氟硅、月青硅橡胶:氟硅橡胶的侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。常用的氟橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。其结构表示如下:CH3CH3...-Si-O--Si--…CH2-CH2CF3mCH=CH2n氟硅橡胶不仅具有良好的耐热性,而且具有优良的耐油、耐用溶剂性能,如对脂及烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好,这些正是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好低温性能,对于单纯的氟橡胶而言,这正是一种很大的改进。含三氟丙基的氟硅橡胶保持弹性的温度范围一般为-50°C〜+200°C,耐高低温性能较乙烯基硅橡胶为差,且在加热^U300°C以上时将会产生有毒气体。在电绝缘性能方面亦较乙烯基硅橡胶差得多。在氟橡胶的胶料中加入适量低粘度羟基氟硅油,胶料热处理,再加入少量乙烯基硅橡胶,可使工艺性能显著改善,有利于解决胶料粘辊和存放后结构化严重等问题,能延长胶料的有效使用期。在上述氟硅橡胶中引入甲基苯基硅氧链节时,会有助于耐用低温性能的改善,且加工性能良好。青硅橡胶是侧链引入青烷基(一般为P一青乙基或Y一青丙基)的一类硅橡胶。极性青基的引入改善了硅橡胶的耐油、耐溶剂性能,但其耐热性、电绝缘性及加工性能则有所降低。从理论上讲,此反应可连续进行,直至获得无限大的分子量。甲基乙烯基双吡烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点,能促使聚二甲基硅氧烷交联,生成高分子量的弹性体。由于毗咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢,故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期,在1小时内胶料的粘度基本不变,仍保持良好的流动性,可注入微小的孔隙中。混合后的胶料在150C下加热10分钟即可硫化成弹性体。一、硅橡胶胶料的配合1.硫化体系硅橡胶一般均为高度饱和的结构,硫化活性较低,故通常不能用硫磺化,最普通最常用的硫化剂为有机过氧化物。硅橡胶也可以采用高能射线进行辐射硫化,辐射硫化与过氧化物的硫化机理相同,均系发生游离基反应交联。仅仅是对某些乙烯基含量较高的硅橡胶,如乙烯基含量在1%克分子以上的硅橡胶或者和普通橡胶并用时,才有选择硫磺硫化的可能。使用过氧化物为硫化剂时,配方中不应有易与过氧化物分解成的游离基发生作用的活性物质,如槽法炭黑,某些有机促进剂和防老剂等。用有机过氧化物硫化硅橡胶的反应可简述如下。二甲基硅橡胶的硫化反应:二甲基硅橡胶的分子中不含乙烯基,是饱和橡胶,通常均采用高活性的过氧化物为硫化剂,过氧化物游离基夺取硅橡胶甲基上的氢形成大分子游离基,然后大分子游离再结合即形成交联键,如以过氧化二苯甲酰为硫化剂,其反应可表示为:由以上反应中可以看到,含有乙烯基的硅橡胶在硫化过程中,能够重新生成可继续进行反应的游离基,因此,在硅橡胶中引入少量的乙烯基就可以大大提高硫化活性,提高硫化剂交联效率,减少过氧化物的用量并改善制品的性能。由于引发交联反应的初始游离基是由过氧化合物分解而得,故在一定范围内增加过氧化物的用量可以显著提高硅橡胶硫化胶的交联度,这将导致辞胶料定伸强度提高,并可改善动态性能和压缩变形,但抗撕裂性能则有所下降。按照过氧化物硫化活怀的高低,将常用的过氧化物分为通用型与乙烯基专用型两类。通用型活性较高,对各种硅橡胶均能起硫化作用,如过氧化二苯甲酰(BP),2.4-二氯过氧化二苯甲酰(DCBP),过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)即属于此种类型。乙烯基专用型活性较低,仅能对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用,如过氧化二叔丁基(DTBP),过氧化二异丙苯(DCP),2.5-二甲基-2.5-二叔丁基过氧化已烷(DBPMH)等则属于此种类型。过氧化二苯甲酰常制成有效成份为50%的硅油膏,以保证生产安全并改进其在胶料中的分散性。其分解产物为苯、苯甲酸和二氧化碳,是挥发性的,在一段硫化时必须加压,且由于分解产物含有酸性物质,故用量不
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