甲基硅橡胶在航空工业上的应用

甲基硅橡胶

二甲基硅橡胶是投入商业化生产早的一种硅橡胶，可在-60～200℃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强物涂覆，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变形大，故目前已被甲基乙烯基硅橡胶所取代。

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，可在一60～260℃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。主要用于超音速飞机整体油箱的密封、嵌缝，氟硅橡胶垫圈，垫片的粘结固定。甲基乙烯基硅橡胶是硅橡胶中应用广泛的品种，近年来不断涌现的各种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、低压缩变形硅橡胶、不需后硫化硅橡胶、耐热导电硅橡胶和硅橡胶等。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***上，由于甲基乙烯基硅橡胶对***的生理反应小、***，故用作、人造心脏瓣膜、血管等。

偶联剂是由(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和

偶联剂是由（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。偶联剂实质上是一类具有有机官能团的，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团。可用通式Y（CH2）nSiX3表示，此处，n=0～3；X－可水解的基团；Y一有机官能团，能与树脂起反应。X 通常是氯基、、乙氧基、乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇（Si(OH)3）,而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。 因此，通过使用偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在一起， 起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。 偶联剂的这一特性早应用于玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）上，作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。 目前，偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料（FRP）扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料（FRTP）用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料（磨石）及其它的表面处理剂。鉴于上述特性,有机硅树脂主要作为绝缘漆（包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等）浸渍H级电机及变压器线圈,以及用来浸渍玻璃布及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。 在偶联剂这两类性能互异的基团中，以Y基团、它对制品性能影响很大，起决定偶联剂的性能作用。只有当Y基团能和对应的树脂起反应，才能使复合材料的强度提高。一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。所以，一定的树脂得选择含适当Y基团的偶联剂。 当Y为无反应性的或芳基时，对极性树脂是不起作用的，但可用于非极性树脂，如硅橡胶、聚等的胶接中。当Y含反应性官能基，要注意它与所用树脂的反应性及相容性。

偶联剂的应用大致可归纳

偶联剂的应用大致可归纳为三个方面： 一．用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。 目前，在玻璃纤维中使用偶联剂已相当普遍，用于这一方面的偶联剂约占其消耗总量的50％，其中用得较多的品种是乙烯基、氨基、甲基酰氧基等。 二．用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高填充塑料（包括橡胶）的机械、电学和耐气候等性能。 三．用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。基乙烯基硅橡胶基乙烯基硅橡胶是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入基硅氧链节或二硅氧链节而得的产品。 偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。偶联剂的应用一般有三种方法：一是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘接剂中，三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发，前两种方法较好。