실리콘의 개념

실리콘 고무는 일반적으로 분자량이 150,000 이상인 선형 고분자량 폴리실록산입니다. 구조 형태는 실리콘 오일과 유사합니다. 실리콘 원자에 연결된 유기 그룹에 따라 실리콘 고무에는 디메틸 실리콘 고무, 메틸비닐 실리콘 고무, 메틸페닐 실리콘 고무, 플루오로실리콘 고무, 니트릴 실리콘 고무, 에틸 실리콘 고무 및 에틸벤젠 지원 실리콘 고무 및 기타 다양한 종류가 포함됩니다. 가황 방법에 따라 실리콘 고무는 고온 가황(열 가황) 실리콘 고무와 상온 가황(저온 가황 포함) 실리콘 고무의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 어떤 유형의 실리콘 고무이든 가황 중에 열이 방출되지 않습니다. 고온 경화 실리콘 고무는 고분자량 폴리실록산(분자량은 일반적으로 400,000~800,000)입니다. 실온 경화 실리콘 고무는 일반적으로 분자 사슬의 양쪽 끝에 밴드가 있는 저분자량(30,000~60,000)을 갖습니다. 중간에도 있음) 특정 조건(공기 중 수분 또는 적절한 촉매)에서 반응하여 고분자량 가교 구조를 형성할 수 있는 하나 또는 두 개의 작용기가 있습니다. 상온 경화 실리콘 고무는 가황 메커니즘에 따라 축합형과 첨가형으로 나눌 수 있으며, 포장 방법에 따라 2액형과 1액형으로 나눌 수 있습니다. 실리콘고무의 주쇄를 구성하는 실리콘-산소 결합의 특성으로 인해 실리콘고무는 천연고무와 다른 고무가 가지고 있지 않은 장점을 갖고 있습니다. 또한, 내열성, 전기절연성, 내후성, 내오존성, 통기성, 고투명성, 인열강도, 방열성이 우수하고 접착성, 유동성, 이형성도 우수합니다. 내유성, 내용제성, 내방사선성 등의 특성이 우수하며 초고온 및 저온에서의 사용이 가능합니다. 작동 온도 범위 내에서 실리콘 고무는 어느 정도의 부드러움, 탄력성 및 표면 경도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 기계적 특성에 큰 변화가 없으며 장기적인 열 노화에 저항할 수 있습니다. 실리콘 고무의 특수한 특성으로 인해 고전압 절연체 및 기타 전자 부품을 성형하는 데 사용할 수 있으므로 제품의 내트래킹성이 우수하고 이형 특성이 우수하여 텔레비전, 컴퓨터, 복사기 등의 생산에 사용됩니다. 등, 좋은 방열 및 절연 특성을 가지고 있습니다. 또한 내후성과 내구성이 요구되는 성형가스켓, 전자부품 포장재, 자동차 전장부품 보호재로도 사용됩니다. 실리콘 고무는 주택 건설 및 수리, 고속도로 조인트 밀봉, 저수지 및 교량 코킹 밀봉에 사용할 수 있습니다. 실리콘 고무는 강한 접착력, 내후성, 내알칼리성, 내수성을 갖춘 코팅에도 사용할 수 있습니다. 실리콘 고무는 고온에 강하기 때문에 자동차 부품 생산에 널리 사용됩니다. 또한 전도성 실리콘 고무, 의료용 실리콘 고무, 발포 실리콘 고무, 성형 실리콘 고무, 열수축 실리콘 고무 등과 같은 특수 용도의 실리콘 고무도 있습니다. 고온가황실리콘고무는 고분자량(일반적으로 분자량 400,000~800,000)의 폴리오르가노실록산(생고무)에 보강 충진제 및 기타 다양한 첨가제를 가황제로 사용하여 가압성형(성형)한 제품입니다. , 압출, 캘린더링) 또는 사출 성형하고 고온에서 고무로 가교결합됩니다. 이런 종류의 고무를 일반적으로 실리콘 고무라고 합니다

고온 가황 실리콘 고무 소개

고온 가황 실리콘 고무는 고분자량(분자량은 일반적으로 400,000)입니다. 폴리오르가노실록산(생고무)에 유기과산화물을 가황제로 사용하여 보강충진제 및 각종 첨가제를 첨가한 후 가압성형(성형, 압출, 캘린더링) 또는 사출성형한 후 고온에서 가교시켜 성형한 제품입니다. 고무. 이러한 종류의 고무를 일반적으로 실리콘 고무라고 합니다.

고온 가황 실리콘 고무의 가황은 일반적으로 두 단계로 나누어집니다. 첫 번째 단계는 실리콘 원료 고무, 강화제, 첨가제, 가황제 및 구조 조절제를 혼합하는 것입니다. 재료는 금형에서 가압, 가열, 성형 및 가황됩니다. 압력은 약 50kg/cm2이고 온도는 120~130°C이며 시간은 10~30분입니다. 틀에서 꺼내어 넣습니다. 오븐에서 200~250°C에서 몇 시간~24시간 동안 구워 고무를 더욱 가황시키는 동시에 유기과산화물을 분해, 휘발시킵니다.

실리콘 고무의 강화 충전재는 다양한 종류의 실리카로, 가황 고무의 강도를 10배 이상 증가시킬 수 있습니다. 각종 첨가제를 첨가하는 주요 목적은 고무의 원가를 낮추고, 고무의 물성을 향상시키며, 가황고무에 난연성, 전도성 등 다양한 특수한 특성을 부여하는 것입니다. 가교제는 벤조일 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디 Tert-부틸퍼옥시헥산 등과 같은 다양한 유기 과산화물입니다.

구조조절제는 혼합된 고무재료가 너무 오랫동안 방치되어 고무재료를 단단하게 만들고 가공 및 숙성을 어렵게 만드는 "구조화"를 방지하기 위해 첨가됩니다. 구조조절제로는 메틸히드록시실리콘오일이나 디페닐디히드록시실란을 사용할 수 있습니다. .

실리콘 고무 주쇄의 측기는 메틸, 에틸, 비닐, 페닐, 트리플루오로프로필 등이 될 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 메틸이지만 처리 성능 및 기타 특성을 향상시키기 위해 다른 그룹을 도입할 수도 있습니다. 따라서 다양한 측기 및 고무 화합물 공식에 따라 실리콘 고무를 다양한 용도로 얻을 수 있으며 일반적으로 범용 유형(메틸 및 비닐 함유), 고온 및 저온 유형으로 나눌 수 있습니다. 종류(페닐, 메틸, 비닐 함유), 저압축 영구 변형(메틸, 비닐 함유), 저수축(탈휘발), 내용제성(불소실리콘 고무) 등 몇 가지 중요한 유형의 실리콘 고무가 아래에 소개되어 있습니다.

1． 디메틸 실리콘 고무

디메틸 실리콘 고무는 상업 생산에 들어간 최초의 실리콘 고무로 -60~200℃ 범위에서 좋은 탄성을 유지할 수 있고, 내노화성이 좋으며 전기 절연성이 우수합니다. 습기 방지, 충격 방지 및 생리적 불활성 특성도 있습니다.

디메틸 실리콘 고무는 주로 직물 코팅에 사용되며 기계, 전기, 항공, 자동차 및 의료 산업에 사용되는 다양한 압출 및 캘린더 제품으로 제조될 수도 있습니다. 그러나 디메틸 실리콘 고무는 가황 활성이 낮아 두꺼운 제품 제조 시 가황이 어렵고, 내부층이 블리스터 현상이 발생하기 쉽고, 고온 압축 영구 변형이 크기 때문에 메틸 비닐로 대체하였습니다. 실리콘 고무.

2. 메틸 비닐 실리콘 고무

실리콘 고무의 고분자 구조에 소량의 비닐을 첨가하면 실리콘 고무의 가황 가공 성능을 크게 향상시킬 수 있으므로 현재 사용되는 대부분의 실리콘 고무에는 비닐이 포함되어 있습니다. 메틸비닐실리콘고무는 가장 범용성이 높은 실리콘고무이며 현재 국내외 실리콘고무 생산을 장악하고 있습니다. 측쇄에 부분적으로 불포화 비닐기를 도입하여 2계 실리콘 고무에 비해 가공성 및 물리적, 기계적 특성이 우수합니다. 디메틸 실리콘 고무의 일반적인 특성 외에도 사용 온도 범위가 넓고 -60 ~ 260°C 범위에서 우수한 탄성을 유지할 수 있습니다. 변형, 용제 팽창에 대한 저항성, 고압 증기에 대한 안정성 및 내한성이 우수합니다. 또한 가황에 덜 활성인 과산화물을 사용하면 가황 시 거품 발생이 줄어들고 고무 안정성이 저하됩니다. 따라서 메틸 비닐 실리콘 고무는 일반적으로 더 두꺼운 제품을 만드는데 사용될 수 있습니다.

메틸비닐실리콘고무는 가장 널리 사용되는 실리콘고무입니다. 최근에는 다양한 고성능 및 특수용도의 실리콘고무가 등장했으며, 그 중 대부분은 비닐실리콘고무를 기반으로 합니다. , 고강도 실리콘 고무, 저압축 영구 변형 실리콘 고무, 무가황 실리콘 고무, 내열 전도성 실리콘 고무, 의료용 실리콘 고무 등 항공 산업에서 메틸 비닐 실리콘 고무는 전기 산업에서 깨지기 쉬운 충격 방지 부품의 개스킷, 밀봉 재료 및 보호 층으로 널리 사용되며 전자 부품의 고급 절연 재료 및 높은 동적 밀봉 링으로 사용될 수 있습니다. - 온도 전위차계, 의학 분야에서 메틸비닐 실리콘 고무는 인체에 ​​대한 생리적 반응이 적고 무독성이므로 성형 수술, 인공 심장 판막, 혈관 등에 사용됩니다.

3. 메틸 페닐 비닐 실리콘 고무

메틸 페닐 비닐 실리콘 고무는 메틸 페닐 실리콘 세그먼트 또는 디페닐 실리콘 사슬 연결로 파생된 제품으로 메틸 비닐 실리콘 고무의 분자 사슬에 도입됩니다.

폴리실록산의 측기에 페닐기를 도입하면 디메틸실록산 구조의 규칙성이 파괴되고, 폴리머의 결정화 온도가 크게 낮아지며, 폴리머 소재의 저온 적용 범위가 확장됩니다. 따라서 메틸페닐 비닐 실리콘 고무는 압축 영구 변형이 적고 작동 온도 범위가 넓으며 산화 방지제, 내후성, 충격 방지, 방습 및 전기 절연성이 우수할 뿐만 아니라 저온 저항성, 내마모성도 우수합니다. 이러한 특성은 분자 사슬의 페닐 함량에 따라 달라집니다. 일반적으로 페닐 함량(페닐과 실리콘 원자의 비율)은 5~10% 사이로 독특한 저온성을 가지고 있습니다. -70~-100℃에서도 고무의 탄성을 유지하며, 고무의 장점과 저렴한 가격으로 인해 모든 고무 중에서 최고의 저온 성능을 발휘합니다. 메틸비닐실리콘고무를 대체하려는 추세가 강합니다. 페닐 함량이 20~40%일 때 중페닐 실리콘 고무라고 합니다. 난연성이 뛰어나고 불이 붙으면 스스로 소화됩니다.

페닐 함량이 40~50%일 때 고페닐 실리콘 고무라고 하며 내방사선성이 우수하고 감마선 저항이 1x108뢴트겐입니다. 일반적으로 페닐 함량이 증가함에 따라 실리콘 고무 분자 사슬의 강성이 점차 증가하고 실리콘 고무의 저온 저항성은 점차 감소합니다. 그러나 페닐 함량이 증가함에 따라 가황 고무의 난연성 및 내방사선성은 감소합니다. 조명이 개선되었습니다.

메틸페닐비닐실리콘고무는 항공우주산업, 첨단기술 등 국가경제의 중요한 소재 중 하나로 다양한 성형, 압출제품의 제조에 사용되며, 항공 산업의 내한성 고무 및 내마모성, 내열성 또는 방사선 저항성 부품에 사용되는 밀봉 링, 개스킷, 파이프 및 로드.

4. 플루오로실리콘 고무

불소실리콘 고무는 γ-트리플루오로프로필메틸폴리실록산을 의미합니다. 불소실리콘고무는 내약품성, 용제성, 윤활제에 대한 저항성이 우수하며, 비극성 용제에 대한 팽창률이 작고, 내한성, 열안정성, 내화성이 우수하여 항공기, 로켓, 고무 등에 사용됩니다. 미사일, 우주비행, 석유화학 산업, 연료유 및 윤활유와 접촉하는 호스, 개스킷, 밀봉 링, 연료 탱크 등으로 사용되며 부식 방지 의류, 장갑, 코팅, 접착제 등을 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. .

5. 니트릴 실리콘 고무

고분자 분자의 측쇄에 β-니트릴 에틸 또는 γ-니트릴 프로필 강한 극성기가 포함되어 있어 분자간 힘을 크게 증가시키고 내유성 및 내용제성을 향상시킵니다. 동시에 일정량의 니트릴 알킬기를 도입함으로써 고분자 구조의 규칙성이 파괴되고 내한성이 크게 향상됩니다. 니트릴 알킬기의 종류와 함량은 성능에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, γ-니트릴 프로필기를 7.5mol% 함유한 실리콘 고무는 저페닐 실리콘 고무와 유사한 저온 특성을 갖습니다(유리 전이 온도는 -114.5°입니다). C) 내유성은 페닐 실리콘 고무보다 우수합니다. γ-니트릴프로필 함량이 33~50mol%로 증가함에 따라 내한성이 감소하고 내유성이 향상된다. γ-니트릴 프로필기를 β-니트릴 에틸기로 대체하면 니트릴 실리콘 고무의 내열성이 향상되고 250°C의 열풍 노화를 견딜 수 있습니다.

니트릴 실리콘 고무의 가장 큰 장점은 내유성과 입욕제 저항성이 뛰어나며 -60~180°C 범위에서 탄성을 유지할 수 있다는 점입니다. 항공 산업 및 자동차에 사용되는 저항성 고무 제품. 산업 및 석유 산업에서는 고성능 항공기용 환경 밀봉재 및 연료 탱크 밀봉재로도 사용할 수 있으며 -54°C에서 최대 100°C까지의 온도에서 밀봉을 유지할 수 있습니다. 200°C 이상. 니트릴 실리콘 고무는 일반 장비로 가공할 수 있습니다.

6. 페닐렌 실리콘 고무

페닐렌 실리콘 고무의 가장 큰 특징은 내방사선성이 일반 메틸비닐 실리콘 고무의 10~15배에 달하는 높은 내방사선성입니다. 따라서 항공우주 산업, 원자력 산업, 원자로 등에 고에너지 내방사선 케이블, 피복, 개스킷, 열수축 튜브로 사용할 수 있습니다.

7. 에틸 실리콘 고무

디에틸 실리콘 고무는 폴리실록산 측쇄에 에틸 그룹을 도입하여 만들어지며 내한성이 특히 뛰어나며 디메틸 실리콘 고무보다 내한성이 더 좋습니다. 일반적으로 메틸비닐 실리콘 고무 등이 있습니다. 에틸 함량이 높을수록 내한성이 좋아집니다. 그러나 에틸기의 반응성은 메틸기의 반응성보다 크므로 에틸기의 함량이 증가할수록 내열성은 감소한다. 저온용 에틸 실리콘 고무로는 폴리머에 디에틸 실리콘 사슬 조각이 8mol% 함유되어 있는 것이 적합합니다. 에틸실리콘고무의 사용온도는 일반적으로 -70~200℃입니다.

8. 실리콘 고무

실리콘 고무의 가장 큰 장점은 430~480℃에서도 분해되지 않으며, 일부는 500℃ 이상의 고온에도 견딜 수 있다는 점입니다. 실리콘 고무의 가장 큰 약점은 가수분해 안정성이 좋지 않아 한때 미래가 없다고 여겨졌던 고무입니다. 나중에 주쇄에 사이클로디실라잔을 도입한 폴리머가 열 안정성이 좋다는 사실이 밝혀졌습니다. 실라릴렌으로 개질된 사이클로디실라잔 함유 엘라스토머는 공기 중에서 425°C로 가열해도 무게 손실이 없으며, 570°C에서도 무게 손실이 10%에 불과하고 가수분해 안정성이 좋습니다.