cao su hóa học và công nghệ,dhkhtnhcm

Cao Su Silicone

Nhóm:Lê Thị Thảo 1419276Nguyễn Phương Dạ Thảo 1419278

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com

http://cuuduongthancong.com?src=pdf

https://fb.com/tailieudientucntt

1.Cao su Silicone là gì?

Silicone là một chất polymer tổng hợp có nguồn gốc từ silicon, oxygen và các nguyên tố khác,thường sử dụng những chất như carbon và hydrogen. Silicone tồn tại ở nhiều trạng thái, thường gặp nhất là chất lỏng hoặc chất dẻo tựa cao su (cao su silicone).

Cao su silicon là một dạng elastome của silicon. Về bản chất hóa học, nó là một dạng hợp chấtcao phân tử của silic, cacbon, hydro và oxy. Trên thị trường, cao su silicon chưa đóng rắn thường được cung cấp dưới các dạng mủ cao su đóng rắn nóng hoặc hỗn hợp cao su lỏng một thành phần hay hai thành phần, có khả năng đóng rắn ở điều kiện nhiệt độ thường.Cao su silicon có các loại: MQ,VMQ,FVMQ,PVMQ.

Cao su silicone chứa đơn vị dimethyl siloxane như sau:


cuu d

uong

than

cong

. com



Ống SiliconeCuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com



Tấm silicone xốp chịu nhiệt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com



2.Lịch sử của cao su silicone

Năm 1771, người ta đã tổng hợp được hợp chất cộng hóa trị đầu tiên của silicon là SiF4

Năm 1896, Morrison đã tạo ra được silic kim loại bằng cách khử SiO2 sử dụng cacbon trong lò hồ quang

điện.

Kipping được xem là cha đẻ của ngành hóa học organosilicon. Ông đã sử dụng các tác nhân Grignard để

tạo ra những hợp chất có công thức chung là R4-xSiClx

Năm 1930, Corning Glass đã có những nỗ lực đầu tiên để tìm ra những ứng dụng cho các hợp chất

silicon

Nhu cầu về hợp chất silicon tăng một cách chóng mặt vào thời kỳ Thế Chiến II đã dẫn tới sự hợp tác đầu

tư giữa Corning Glass và Dow Chemical để hình thành của tập đoàn Dow Corning Corp., nhà cung cấp

sản phẩm silicon lớn nhất hiện nay

Cho đến nay, ngành công nghiệp silicon đã phát triển thành ngành công nghiệp tỷ đô với những nhà

cung cấp chính bao gồm Dow Corning (Mỹ), General Eletric (Mỹ), Shin-Étsu (Nhật Bản), Wacker Chemie

(Đức), Rhodia (Pháp) và Degussa/SKW (Đức).

Ở nước ta cũng có các công ty sản xuất cao su silicon như: công ty cổ phần cao su kỹ thuật Minh Anh (

Hà Nội) , công ty TNHH cao su Vũ Quế ( Hà Nội) , công ty TNHH TM & DV HC Việt Nam (Tp.HCM) , công

ty TNHH TM Giai Tường ( Bình Dương), công ty TNHH Tâm Thiên Phú (Tp.HCM), công ty TNHH TM &

DV Hiệp Phát Hưng (Tp.HCM),…


cuu d

uong

than

cong

. com



3.Tính chất của cao su silicone Độ ổn định cao đối với nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ thấp.

Khả năng chịu nén ép tốt.

Tính mềm dẻo cao trong khoảng nhiệt độ rộng.

Độ bền xé tốt.

Độ bền kéo và tính giãn dài tốt, ổn định trong thời gian dài.

Tính trơ, không mùi, không màu, không có tạp chất thoát ra trong quá trình sử dụng.

Trong mờ và dễ dàng tạo màu.

Có nhiều loại sản phẩm với độ mềm và độ cứng khác nhau.

Khả năng chống chịu hóa chất tốt.

Khả năng chống chịu với thời tiết và sự lão hóa tốt.

Khả năng chống chịu ozon và sự oxy hóa tốt.

Tính chất cách nhiệt và cách điện tuyệt vời

Khả năng chống cháy tốt.

Chống lại sự phát triển nấm mốc trong điều kiện nóng ẩm.

Có thể biến tính để thay đổi hệ số ma sát khi cần


cuu d

uong

than

cong

. com



4.Các phương pháp tổng hợp cao su silicone

Phương pháp tổng hợp nguyên liệu

Phương pháp đóng rắn peroxit

Phương pháp đóng rắn ngưng tụ

Phương pháp đóng rắn hydrosilyl


cuu d

uong

than

cong

. com



Phương pháp tổng hợp nguyên liệu

Phương pháp tổng hợp hợp chất thông dụng

nhất là polydimetylsiloxan PDMS.

Quá trình tổng hợp PDMS từ silic xảy ra

qua 3 bước như sau:

Tổng hợp diclodimetylsilan.

Thủy phân diclodimetylsilan để tạo thành các oligome.

Trùng hợp các oligome để tạo thành hợp chất cao phân tử.

1.Tổng hợp diclodimetylsilan

2.Thủy phân diclodimetylsilan

3.Trùng hợp ngưng tụ các oligome


cuu d

uong

than

cong

. com



Phương pháp đóng rắn peroxit

Phản ứng này diễn ra theo ba giai đoạn:

Chất khơi mào bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ tạo thành các gốc tự do

Các gốc tự do này tấn công vào nhóm alkyl hay nhóm vinyl trên phân tử polysiloxan tạo trung tâm hoạt động trên nguyên tử cacbon của nhóm alkyl hay vinyl đó

Hai phân tử polysiloxan tiến hành dime hóa để tạo cầu nối alkylen. Phản ứng tiếp tục diễn ra, sản phẩm cuối cùng là vật liệu polysiloxan có cấu trúc mạng không gian gọi là cao su silicon hay elastome silicon.

Phản ứng giữa gốc tự do với phân tử polymetylvinylsiloxan

Cao su silicon đóng rắn nóng được sản xuất bằng cách đóng rắn PDMS sử dụng chất

khơi mào peroxit ở điều kiện nhiệt độ cao để tạo cầu nối etylen, Các peroxit thường

được sử dụng trong đóng rắn nóng cao su silicon là các loại bis-peroxit như di-tertbutyl

peroxit, benzoyl peroxit, di(p-cumyl) peroxit và di(p-clorophenyl) peroxit.

Hỗn hợp cao su sau khi trộn hợp có thể được gia công tạo hình sản phẩm theo một số

phương pháp sau:

Phương pháp đúc áp lực

Phương pháp đùn để tạo các sản phẩm ống, dây hay thanh profile liên tục hoặc dây

dẫn bọc cách điện

Phương pháp sơn nhúng:Sản phẩm thu được là các loại ống và vòi nước silicon

được gia cường.

Phương pháp tạo cao su bọt:Sản phẩm thu được là cao su silicon xốp vách kín với tỷ

trọng 0,4 – 1,0.CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com



Phương pháp đóng rắn ngưng tụQuá trình đóng rắn xảy ra theo ba bước:

Hợp chất polydimetylsiloxan chứa nhóm hydroxy ở hai đầu mạch tác dụng với tác nhân đóng rắn thấp phân tử axetoxysilan đa chức hoặc metoxysilan đa chức để tạo thành hợp chất polysiloxan chứa các nhóm axetoxy hay metoxy dễ thủy phân ở hai đầu mạch

Các nhóm axetoxy hay metoxy trên polysiloxan bị thủy phân tạo thành nhóm hydroxy và giải phóng axit axetic hay rượu metylic

Xảy ra phản ứng ngưng tụ silanol -axetoxysilan hay silanol - metoxysilan để tạo thành mạng lưới không gian ổn định.

Các phương pháp gia công chủ yếu cho cao su silicon đóng rắn ngưng tụ bao gồm:

Phương pháp đúc tạo hình đối với các công thức dạng lỏng có độ nhớt thấp

Phương pháp quét tạo hình đối với các công thức dạng keo xúc biến.

Các chất độn được sử dụng chủ yếu là silica khói được xử lý bề mặt bằng dầu silan

như hexametyldisilazan hay D4, và bột CaCO3 được xử lý bề mặt bằng các tác

nhân hữu cơ như axit stearic. Chất hóa dẻo được bổ sung nhằm làm tăng tính xúc

biến và khả năng bám dính của sản phẩm, thường là các loại nhựa PDMS lỏng

dạng MDxM

Các phụ gia khác bao gồm các loại oxit sắt và oxit đất hiếm nhằm tăng khả năng

bền nhiệt, platin để tăng khả năng chống cháy, các loại bột màu...


cuu d

uong

than

cong

. com



Phương pháp đóng rắn hydrosilyl

Trong đóng rắn cao su silicon, đây là phản ứng giữa một hợp chất silicon cao phân tử chứa nhiều nhóm hydrit với một hợp chất silicon cao phân tử chứa nhiều nhóm vinyl.

Phương pháp này có ưu điểm là rất ít tạo ra các sản phẩm phụ và sản phẩm thu được không bị co ngót.

Trong công nghiệp cao su silicon, người ta thường dùng các phức platin - silicon tan được trong nước như phức platin -divinyltetrametylsilioxan (xúc tác Karstedt) do chúng có tỷ lệ thu hồi cao và đạt hoạt tính tốt ở nồng độ thấp tới 1 -2 ppm

Có hai phương pháp gia công chính dựa trên phản ứng hydrosilyl là phương pháp

ép phun cao su lỏng (Liquid Injection Molding) và phương pháp tạo hình cao su

xốp.

Hai nguyên liệu chính để sản xuất cao su silicon theo phương pháp hydrosilyl là

polydimetylsiloxan mạch thẳng chứa các nhóm hydrit hoạt động (PDMS - hydrit)

và polydimetylsiloxan mạch thẳng chứa các nhóm vinyl hoạt động ở hai đầu

mạch và trên mạch polyme (PDMS - vinyl), tính chất sản phẩm khi đó có thể dễ

dàng được kiểm soát thông qua kiểm soát tỷ lệ hai thành phần chính này.


cuu d

uong

than

cong

. com



Cao su silicone có rất nhiều ứng dụng và rất phổ biến với cuộc sống xung quanh chúng ta…


cuu d

uong

than

cong

. com



Ứng dụng trong các phụ kiện cáp-Đầu cáp co rút nguội Silicon


cuu d

uong

than

cong

. com



Công nghiệp điện tử-Vòng đệm máy móc thiết bị điện tử


cuu d

uong

than

cong

. com



Công nghiệp xe hơi-BugiCuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

cuu d

uong

than

cong

. com



Thiết bị y tế và ứng dụng thú y – núm vú baby cao su silicon


cuu d

uong

than

cong

. com



Khuôn thực phẩm- Công nghệ đúc


cuu d

uong

than

cong

. com



Ngoài ra còn ứng dụng trong vật dụng gia đình, vật liệu bán dẫn,ứng dụng trong động cơ, hàng không vũ trụ….


cuu d

uong

than

cong

. com



Documents

cao su hóa học và công nghệ,dhkhtnhcm