ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кремнийорганические эластомеры и каучуки на их основе из "Кремнийорганические полимеры в народном хозяйстве" Эластичность каучуков определяется линейной структурой цепей их молекул. Натуральный каучук, а также синтетические органические эластомеры построены из линейных (нитеобразных) молекул, скелет которых представляет собой цепь связанных углеродных атомов. Кремнийорганические эластомеры имеют аналогичное линейное строение, но скелет цепей их молекул состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода и обрамлен органическими радикалами. В нормальном состоянии молекулы кремнийорганического эластомера спирально закручены. Такая структура цепей молекул кремнийорганических эластомеров определяет специфичность некоторых их свойств. Органические радикалы, входящие в состав молекул полиорганосилоксанов, также оказывают большое влияние на свойства эластомеров. [c.39] Высокая устойчивость полиорганосилоксановых эластомеров к действию окисления озоном и кислородом воздуха, а также ультрафиолетовым лучам объясняется тем, что органические группы находятся в силовом поле связи кремний — кислород, ослабляющей действие окислителя или лучевой энергии. [c.40] Для изготовления эластомеров кремнийорганические мономеры, содержащие только две функциональные группы, обрабатываются водой, взятой в избытке, а полученные продукты превращают действием нагрева или катализаторов в высокомолекулярные полимеры. Чтобы полимеры имели линейные цепи молекул высокого молекулярного веса, важно применять исходные продукты высокой степени чистоты. В настоящее время получают уже каучуки с очень высоким молекулярным весом. Относительно низкие механические свойства полиорганосилоксановых эластомеров объясняют главным образом недостаточной чистотой исходных мономеров, которые применялись для синтеза, и слабостью межмолекулярных сил взаимодействия у полиорганосилоксановых молекул. Межмолскулярные силы могут быть повышены при введении в молекулы полярных органических радикалов. [c.40] Для получения теплостойких резин или каучуков полиорганосилоксановые эластомеры подвергают обработке, которую можно сравнивать с процессом вулканизации органических каучуков. Процесс этот сводится к сшиванию линейных молекул поперечными связями, что при малом их количестве повышает эластичность материала и его механические свойства. Вулканизация каучуков осуществляется обычно при помощи серы, которая реагирует с органическими полимерами в непредельных точках, образуя мостики между линейными цепями. [c.40] Вальцованную массу раскатывают в листы, прессуют в формах или наносят шприцеванием на провода, где она полимеризуется в нерастворимый эластичный материал. [c.42] При нагревании на воздухе до температуры 300° по-лимеризованный полиорганосилоксановый эластомер или каучук, полученный на основе полидиметилсилоксанов, полиметилэтилсилоксанов и т. д., медленно окисляется. Натуральный и синтетический органические каучуки при этой температуре немедленно разрушаются. Нагревание в течение длительного времени при температуре 180° не снижает эластичности полиорганосилоксановых каучуков. Во многих случаях они удовлетворительно работают при температуре 220°. Кремнийорганические каучуки обладают исключительной устойчивостью к действию отрицательных температур, сохраняя гибкость и эластичность до —60° и даже ниже. Устойчивость против остаточных деформаций, т. е. способность возвращаться к своим первоначальным размерам после снятия нагрузки, они сохраняют в интервале температур от —-60 до +250°, в то время как все органические резины в указанном интервале становятся жесткими и хрупкими или пластичными. [c.42] Удельный вес полиорганосилоксановой резины 2,13 г)см (при +20°), удлинение при разрыве 100—600%, прочность на разрыв 35—45 кг смР-, что меньше прочности органических резин, у которых она выше 130 кг/см . В настоящее время созданы опытные образцы полиорганосилоксановых резин с прочностью на разрыв около 135 кг1см . Новые исследования позволяют ожидать, что прочность кремнийорганической резины может быть приближена к прочности органических резин. [c.42] Полиорганосилоксановые каучуки среди всех известных эластомеров имеют наилучшую атмосферостойкость они не чувствительны к окислению, влажности, ультрафиолетовому облучению и озону. Так, например, натуральный каучук под действием озона разрушается через 5 мин. при температуре 100° полиди.метилсилоксановый каучук пе разрушается в тех же условиях в течение 60 мин. [c.42] Маслостойкость и удельная ударная вязкость полидиметилсилоксановой резины могут быть улучшены добавлением в резиновую смесь 3—6% тонкого тефлонового порошка. [c.43] Полидиметилсилоксановый каучук не оказывает вредных физиологических воздействий благодаря тому, что не содержит мягчите.пей и антиокислителей это обспечивает ему большие перспективы для применения в производстве различных медицинских материалов и изделий. [c.43] Комплекс этих ценных свойств полиорганосилоксановых каучуков делает их исключительно ценным материалом в тех случаях, когда требуется резина, сохраняющая свою эластичность в широком интервале температур, морозоустойчивая, устойчивая к окислителям и другим агрессивным средам. [c.43] Из полиорганосилоксановой резины делают также специальные шланги, уплотнители, прокладки, например для печей и рефрижираторов. Разработаны нагревательные элементы самого разнообразного назначения, которые могут изготовляться в виде лент, пластин или мягких проволочек, и которые представляют собой проволочные сопротивления, впрессованные в резину. Такие нагревательные элементы благодаря высокой теплостойкости резины могут выдерживать на поверхности температуру до 95—100° при непрерывной работе. [c.43] Устойчивость к действию горячего масла позволяет использовать кремнийорганические резины в качестве прокладок, напрпмер в авиационном двигателе, где горячее масло имеет температуру до 230°. [c.44] Стеклотканью, пропитагпгой кремнийорганической резиной и отформоваштой в виде гофрированных патрубков, соединяют трубы в воздуходувках силовых установок. Диафрагмы на основе резины используют для газометров и регуляторов давления там, где. выделяется значительное количество тепла. Из этого материала можно изготовлять мешки, используемые при формовании крупногабаритных изделий (например корпусов лодок, баков и т. д.) из слоистых пластмасс низкого давления, требующих для запечки высоких температур. [c.44] Трубы из прорезиненной стеклоткани заменяют в некоторых случаях алюминиевые. Ленты из стеклоткани 1г полиорганосилоксановой резины служат в качестве транспортерных в сушильных печах. Из резины делают вакуумные прокладки, которые перед действием тепла не выделяют летучих продуктов. В сочетании с асбестовым волокном резина в клапанах предохраняет ресиверы от избыточного давления. Все другие диафрагмы на основе органических резин и асбеста при сравнительных испытаниях выходили из строя в результате старения после 200 ООО—360 ООО циклов, в то время как диафрагма с полиорганосилоксановой резиной после миллиона циклов была в отличном состоянии. Плетеный асбест, пропитанный кремнийорганическим каучуком, может служить прокладочным материалом для прожекторов и других установок, которые эксплуатируются в широком диапазоне температур в различных условиях погоды. [c.44] Высокая теплостойкость кремнийорганических каучуков и хорошие диэлектрические свойства позволяют использовать их для электрической изоляции в различном электротехническом оборудовании. Диэлектрическая проницаемость полиорганосилоксановых каучуков находится в пределах 3,5— 5,5, электрическая прочность 15— 20 кв1мм, тангенс угла диэлектрических потерь, характеризующий потери энергии в изоляции, составляет 0,001. Эти свойства сохраняются в значительно более широком температурном диапазоне, чем у органических каучуков. Так, например, тангенс угла диэлектрических потерь кремнийорганической резины до температуры 200° возрастает слабо и достигает 0,01, заметный рост этой характеристики наблюдается только при более высоких температурах. У натурального каучука, тангенс угла диэлектрических потерь которого при нормальной температуре приблизительно такой же, как у кремнийорганического, потери резко возрастают с температурой и уже при 100° составляют 0,03, а при 200° — возрастают до 0,06. Аналогичная зависимость характерна и для электрической прочности. При нормальной температуре она для органического и кремнийорганического каучуков составляет около 25 кв/л-ш, с подъемом температуры у кремнийорганического почти не изменяется вплоть до 300°, а у органического снижается до 12—15 кв мм при 100° и до 5 - 8 кв1мм при 200°. [c.45] Ценным свойством полиорганосилоксановых каучуков является их высокая устойчивость к действию озо на и электрической короны, которые имеют место при высокой напряженности электрического поля. Это делает полиорганосилоксановые каучуки в сочетании со стеклянной тканью незаменимым изоляционным материалом для высоковольтных электрических машин. Проводники, изолированные лентой из такого материала, после опрессовки при повышенной температуре приобретают монолитную водостойкую изоляцию с большой прочностью на раздир. Катушки с такой изоляцией с успехом используют для подводных электродвигателей. [c.45] Кремнийорганическими каучуками покрывают провода в системах зажигания двигателей автомашин военного назначения, изолируют, жилы термостойких свинцованных кабелей для моторов, печей и т. д. Применение кремнийорганических каучуков в качестве изоляции позволяет резко уменьшить размеры кабеля и снизить его вес. Широко применяются такие кабели на военных кораблях, где они обеспечивают возможность работы важнейших электрических линий даже в случае пожара или затопления корабля водой. По кабелям с изоляцией из кремнийорганических каучуков можно передавать энергию или необходимые сигналы после пребывания их в течение 8 час. в газовом пламени при температуре 950° и нормальном напряжении. Такая возможность обеспечивается диэлектрическими свойствами продукта разложения— двуокиси кремния. [c.46] Полиорганосилоксановая резина применяется также в качестве электроизоляци01ННого материала таких проводов и кабелей, от которых требуется особая устойчивость к действию короны, озона и климатических факторов. [c.46] Вернуться к основной статье