Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
Среди всех известных эластомеров полиорганосилоксановые имеют наибольшую атмосферостойкость, они нечувствительны к окислению
366
Гл. 20. Применение кремнийорганических соединений
кислородом воздуха и озоном и к ультрафиолетовому облучению, поэтому они не стареют даже в весьма жестких условиях. Например, если натуральный каучук под действием озона разрушается через 5 мин при 20 °С и через 6 сек при 100 °С, то полидиметилсилоксановый эластомер не разрушается даже после 60-минутного действия озона при 100 °С. При нагревании на воздухе до 320 °С эластомеры, полученные на основе полидиметилсилокеанов, полидиметил метил-фенил силоксанов и т. д., лишь медленно окисляются, в то время как натуральный каучук и синтетические органические эластомеры при этих условиях сразу же разрушаются.
Резины на основе кремнийорганических эластомеров проявляют большую стойкость против остаточных деформаций, т. е. они способны возвращаться к первоначальным размерам после снятия нагрузки в интервале от —60 до +250 °С, а все органические резины при этих температурах становятся жесткими и хрупкими. Например, изделие из кремний органической резины, подвергавшееся сжатию до 2/з первоначальной толщины и находившееся в таком состоянии в течение нескольких часов при 150 °С, после снятия сжимающего усилия принимает 90% от прежних размеров. Прочность кремнийорганических резин на разрыв (50—55 кгс]см2) меньше прочности органических резин (примерно 130 кгс/см2). Однако в настоящее время уже получены образцы полиорганосилоксановых резин с прочностью на разрыв до 135 кгс/см2. Новые исследования позволяют ожидать, что по механической прочности кремнийорганические резины могут быть приближены к органическим.
Резины на основе кремнийорганических эластомеров имеют высокую стойкость к многим растворителям и маслам. По стойкости к набуханию под действием растворителей полидиметилсилоксановая резина не уступает даже наиболее стойким к набуханию хлоропрено-вым резинам. Набухая под действием углеводородов (бензина, керосина), четыреххлористого углерода и других растворителей, полидиметилсилоксановая резина обычно восстанавливает свои свойства после удаления из сферы растворителя. Кремнийорганические резины в ряде случаев выдерживают также действие горячей воды и водяного пара (при давлениях менее 7 am). При температуре выше 100 °С полидиметилсилоксановая резина по стойкости к минеральному маслу даже превосходит резины на основе бутадиен-нитрильных и хлоропреновых эластомеров. Так, после 24 ч действия минерального масла при 180 °С прочность на разрыв у хлоропреновой резины снижается на 50%, тогда как у полидиметилсилоксановой — только на 15%; при этом относительное удлинение при разрыве у полидиметилсилоксановой резины даже несколько возрастает (300% до набухания, 330% после набухания), а у хлоропреновой резко снижается (с 400% в исходном состоянии до 140% после набухания).
Кремнийорганические резины имеют еще одно, весьма существенное преимущество перед резинами на основе органических эласто-
Кремнийорганические соединения
367
меррв — высокие диэлектрические показатели. Так, резины на основе кремнийорганических эластомеров не проводят электрический ток даже при 250—300 °С, а любые резины на основе органических эластомеров становятся электропроводными уже при 120—150 °С. Электроизоляционные свойства кремнийорганических резин сохраняются даже при контакте их с водой.
Кремнийорганические резины сгорают, если температура пламени выше 600—700 °С. Однако горение не сопровождается выделением токсичных продуктов, а на изделии остается изолирующий слой двуокиси кремния. Если такую резину заключить в стеклянную-или асбестовую оболочку, кабель может выдерживать рабочее напряжение и обеспечивать нормальную работу электрической сети даже-при пожаре. Указанные свойства позволяют в большинстве случаев-на 20% снизить расход проводов и кабелей, на Д>% уменьшить их объем и заметно повысить безопасность работы при возможных перенапряжениях и пожарах.
Наконец, кремнийорганические резины выгодно отличаются от органических тем, что не оказывают вредного действия на живой организм; это позволяет им найти применение в производстве различных медицинских материалов и изделий.
Комплекс всех этих ценных свойств полиорганосилоксановых эластомеров и резин на такой основе и предопределил их широкое использование в различных областях новой техники и в народном хозяйстве. Эти резины позволяют расширить температурный интервал использования эластичных материалов: от минус 90—минус 60° С до 250—350 °С (при длительном действии температуры). Кроме того, такие положительные свойства, как высокая стойкость к старению,, образование нетоксичных продуктов при разложении, антиадгезионная способность и т. д., приводят к замене органических резин крем-нийорганическими даже тогда, когда изделие эксплуатируется в обычном рабочем интервале температур (от —50 до +150 °С).
Одной из наиболее важных областей применения кремнийорганических резин является использование их в авиации. Они применяются в виде уплотнений, мембран, профильных деталей, гибких соединений ит. п., выдерживающих чрезвычайно низкие температуры в высоких слоях атмосферы, значительные концентрации озона и различные атмосферные воздействия.
