硅橡膠具有獨特的綜合性能,尤其是硅橡膠的生物相容性更是一種關(guān)鍵的特性,它已成功地用于其它橡膠用之無效的場合,解決了許多技術(shù)問題,滿足了現(xiàn)代工業(yè)和日常生活的各種需要。與其它橡膠一樣,硅橡膠可加工成各種型材、膠管、膠條、膠輥、膠布等制品;室溫硫化型硅橡膠可就地大面積施工,使用方便。在可持續(xù)方面, 硅橡膠具有很多優(yōu)異的性能,但價格較高,因此廢膠的再生利用,對節(jié)約原材料、降低生產(chǎn)成本具有經(jīng)濟意義。硅橡膠再生工藝過程包括精選、切塊、裂解、精制和配料。即首先將廢膠進(jìn)行清洗,去除垃圾和雜質(zhì),然后進(jìn)行挑選和分類,切成小塊,送往裂解。裂解的方法很多,有機械軋煉裂解、直接蒸汽熱裂解、干熱裂解和化學(xué)裂解等。

一、應(yīng)用領(lǐng)域:

      (1)汽車工業(yè)
  硅橡膠在汽車工業(yè)中的應(yīng)用增長速度很快,硅橡膠(特別是具有各種特性的硅橡膠)可耐燃油、潤滑油的侵蝕,提高汽車各部件的使用性能,降低維修費用?？捎糜谄圏c火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器用軟管、消聲器襯里、蓄電池接頭以及用氟硅橡膠制的加油泵等。隨著車輛電子電氣化的發(fā)展,室溫硫化硅橡膠廣泛用于電子零件、電氣裝配件的灌封料、風(fēng)擋玻璃、車體四周密封及反射鏡等處的粘接密封劑。
  (2)電子、電氣工業(yè)

二、可持續(xù)性以及發(fā)展性

      硅橡膠具有很多優(yōu)異的性能,但價格較高,因此廢膠的再生利用,對節(jié)約原材料、降低生產(chǎn)成本具有經(jīng)濟意義。
  硅橡膠再生工藝過程包括精選、切塊、裂解、精制和配料。即首先將廢膠進(jìn)行清洗,去除垃圾和雜質(zhì),然后進(jìn)行挑選和分類,切成小塊,送往裂解。裂解的方法很多,有機械軋煉裂解、直接蒸汽熱裂解、干熱裂解和化學(xué)裂解等。其中以前兩種較為常用和簡便,著重介紹如下。
  (1)機械軋煉裂解
  機械軋煉裂解可在普通軋煉機上進(jìn)行。即將切成小塊的廢膠放在煉膠機上軋煉,開始時輥距要大些,待膠料包輥后,減小輥距。當(dāng)扎得較細(xì)碎時,即可薄通。待逐漸形成連續(xù)帶狀后,就可下片存放。該法的缺點是采用氣相法白炭黑的廢膠不易軋碎,軋煉時間長。為了縮短軋煉時間,提高軋煉再生效率和再生膠質(zhì)量,可在軋煉過程中適當(dāng)(10%左右)加入沉淀法白炭黑,使軟硬不同的膠料軋碎混合,縮短再生時間。
  (2)直接蒸汽熱裂解
  直接蒸汽熱裂解是將廢膠料小塊放入壓力約0.5MPa(溫度150～160℃)的蒸汽硫化罐中處理3～4h。如果廢橡膠硬度較高,可適當(dāng)延長處理時間,但不宜過長,以免廢橡膠過度降解,性能變差。經(jīng)熱處理的廢橡膠再在煉膠機上充分軋碎,待包輥后再薄通出片。在軋碎時一般可加入少量酒精,使其增加機械摩擦,提高軋煉效率。若遇粘輥可加一些白炭黑或其它無機填料。該法制得的再生膠質(zhì)量均勻,塑性大,缺點是加工處理時間長,存放后很難返煉。如果在膠料中加入結(jié)構(gòu)控制劑,如二苯基硅二醇或羥基硅油,則較易返煉。
  再生膠性能一般比生膠差,拉伸強度、扯斷伸長率、撕裂強度和抗壓縮永久變形性能均較低,硬度較大。其拉伸強度一般為2.9～3.8
  MPa,扯斷伸長率為100%～150%。隨填料用量增大,硬度增大,扯斷伸長率降低。當(dāng)單用再生膠時,除加入補強劑白炭黑外,還可加入弱補強性填充劑(如二氧化鈦或氧化鋅50～100份),以降低成本。并應(yīng)加入適量的硫化劑(比一般生膠增加約1倍),以便使硫化膠保持一定的硬度。當(dāng)生膠中摻用30%～50%再生膠時,其硫化膠的物理性能變化不大(僅拉伸強度和扯斷伸長率稍低),能耐250～300℃的高溫老化。再生膠最高摻用量可達(dá)70%～80%。再生膠可單獨用于制造膠板,不宜單獨用作擠出制品。若再生膠經(jīng)過過濾后與生膠并用,則可用來制造擠出制品。

      硅橡膠具有卓越的耐高低溫、耐臭氧、耐氧、耐光和耐候老化性能,優(yōu)良的電絕緣性能,特殊的表面性能和生理惰性以及高透氣性,應(yīng)用范圍廣泛。但硅橡膠的拉伸強度和撕裂強度偏低,耐酸堿性較差,制造復(fù)雜產(chǎn)品時加工工藝性能也較差,近年來世界各國為此進(jìn)行了許多改進(jìn)研究工作,并取得了一些成果。
  (1)利用有機硅與其它單體或聚合物的共聚(共混),獲得了新的聚合(共混)物。例如,有機硅與聚碳酸酯的嵌段共聚物可作為選擇性透氣膜;有機硅與乙丙橡膠共混物的特性介于硅橡膠與乙丙橡膠之間;將硅橡膠與EVA共混,制得的共混物具有優(yōu)良的物理性能、電性能、耐高溫老化性能和熱收縮性,經(jīng)過適當(dāng)配合可賦予優(yōu)良的阻燃性能。利用耐高溫的硅橡膠與高拉伸強度的PMMA制造互穿聚合物網(wǎng)格,改善了硅橡膠的強度和PMMA的耐熱性,通過合成聚二甲基硅氧烷(PDMS)/聚苯乙烯(PS)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò),提高了有機硅網(wǎng)絡(luò)的力學(xué)和彈性性能。
  (2)通過改進(jìn)配合技術(shù),研制出高強度、高抗撕裂、低壓縮變形等性能良好以及耐高溫、耐超低溫、阻燃、導(dǎo)熱和熱收縮硅橡膠等各種專用性強的新品種。
  純硅橡膠不具備大多數(shù)應(yīng)用所要求的機械強度,因此需要增強。傳統(tǒng)的增強方法是在硅橡膠固化之前加入補強填料,然后進(jìn)行混煉、硫化等工藝。但耗時、耗能,污染環(huán)境,而且難以控制填料在膠料中的分散和聚集的程度。研究表明,沉淀法白炭黑、沉淀法二氧化鈦和鐵氧體、沸石和氧化鋁等填料對硅橡膠有較好的增強作用。
  (3)在改善加工性能方面,研制了不需二段硫化的硅橡膠、顆粒硅橡膠(又稱粉末橡膠) 以及基于含乙烯基聚硅氧烷和含氫硅氧烷之間的催化加成反應(yīng),發(fā)展了硅橡膠液體注射成型系統(tǒng)。采用加成型雙組分體系,研制成觸變性好、施工性能優(yōu)異和使用方便的膩子型制模硅橡膠。