腈矽橡膠

腈矽橡膠分子結構中含有腈烷基的聚有機矽氧烷彈性體。因矽橡膠側鏈中引入極性腈基，使耐油性、耐溶劑性得到很大提高，耐低溫性能得到改善。腈基含量多少對橡膠性能有明顯影響，當含量較低時，耐寒性較好，耐油性有一定提高，含量增大，耐油性進一步改善，耐寒性降低。β腈乙基取代的腈矽橡膠比含γ腈丙基的橡膠耐熱性好，兩種膪矽橡膠的耐熱性分別為230C和200℃。高分子量熱硫化腈矽橡膠用於製造航空、石化、汽車工業中的耐油密封墊片，低分子量腈矽橡膠用於製作宇航飛行器座艙密封用不硫化膩子。

基本介紹

• 中文名：腈矽橡膠
• 外文名：nitrile silicone rubber
• 形態：無色透明高黏滯塑性線型
• 類型：分子化合物
• 主鏈組成：矽和氧原子
• 套用：宇航飛行器座艙密封用不硫化膩子

腈基含量測定

腈矽橡膠的耐油性，耐寒性和良好的物理機械性能與該膠中腈烷基含量有關，故橡膠中腈基含量的多寡是評定腈矽橡膠的一項重要指標。稱取約0.5g試樣於一小塊定量濾紙中，將試樣包好後投入500ml凱氏定氮瓶中，依次加入10g硫酸鉀，20ml濃硫酸，瓶口接一長頸玻璃漏斗，置於電爐上加熱，邊加熱邊用滴管通過漏斗逐滴加入30%過氧化氫溶液，直至燒瓶中溶液成無色。冷卻後加入150ml蒸餾水，100ml40%氫氧化鈉溶液和少量毛細管，進行蒸餾，用100ml2%硼酸溶液作吸收液。當餾出液達到150ml左右即可停止蒸餾。用0.1mol/L鹽酸標準溶液滴定蒸出液，以甲基紅-亞甲基藍為混合指示劑，溶液由綠色變為灰紫色即為終點。同時做一空白試驗。

生產

工業產腈矽橡膠能耐脂肪族和芳香族的溶劑及工業液體，具有滿意的物理機械性能，高耐寒性，而且還比氟矽橡膠便一些。此外，它也具有著矽橡膠的優點，高度的熱穩定性，其耐油性與丁腈橡膠相近。

腈矽橡膠是由氰烷基甲基二氯矽烷與二甲基二氯矽烷製得，可以製成不同稠度的產品一從流動狀的、稠度不大的液體直到類似橡膠的聚合物。聚合物的性能決定於縮合度、氰烷基矽氧烷的含量以及氣烷基的類型。

性能

氰烷基的特性首先表現在聚合物的熱穩定性方面。如果在二甲基聚矽氧烷中用乙基或丙基來代替甲基，那么熱穩定性劇烈下降。如果再使氰基加成到碳原子上，那么熱穩定性將會下降得更多。而如果CN-基是處於β-或γ-位置上，那么熱穩定性將顯著增高。因此，含γ-氰丙基的共案物有著像二甲基聚矽氧烷那樣良好的熱穩定性。增加腈基與矽原子之間的-CH₂基的數量，將進一步減小CN-基對聚合物性能的影響。

共聚物中氰烷基矽氧烷的含量或腈基的濃度能調節兩個性能：耐溶劑性及耐寒性。腈基含量增高時，橡膠在溶劑中的抗潤脹性即隨之增高。當CN-基濃度大於20%時，橡腋的潤脹率即小於最好的二甲基聚矽氧烷；而當CN-基濃度大於359時，則其潤脹指標與最耐溶劑的有機橡膠相同。

橡膠結構的規整性在引入烷基時受到了破壞，這就使脆性溫度大大下降，也就提高了耐寒性。但當繼續增高CN-基的含量時，則分子間的作用增高，並且由於強極性基CN的影響鏈的柔軟性受到限制，這就使脆性溫度增高。但儘管如此，甚至在CN-基含量頗高的情況下，其脆性溫度仍然要比二甲基聚矽氧烷低一些。含65%氰丙基甲基矽氧烷的腈矽橡膠，其脆性溫度為-95°C，而具有同樣耐油性的丁腈橡膠，其脆性溫度不低於-30°C。 另一方面，如果將腈矽像膠與耐寒的苯基矽橡膠相比，那么可以看到，當耐寒性相等時，苯基矽橡膠在耐烴類溶劑的穩定性方面大大低於含CN-基的矽橡膠,這樣，在製造腈矽橡膠時，借調節原料的類型、用量以及縮聚反應的條件， 就能製得含有不同類型、不同含量和不同比例氰烷基的共聚物，因而製得性能極不相同的共聚物。

套用

未填充的腈矽橡膠是一種透明的聚合物，外觀與二甲基聚矽氧烷像膠相似。其混煉膠的製備及加工都可按橡皮工業通常用的工藝來進行，硫化也可用普通矽橡膠所用的方法。當正確地選擇混煉膠的配方及其製備方法時，腈矽橡膠的機械性能與通用性矽橡膠相近似。

腈矽橡膠由於成功地粽合有耐油性與耐寒性，因此是極有發展前途的。從1958年開始，NSR-X5602 已經套用於航空工業，用來製造在周期性或偶而與具有強烈潤脹性的液體接觸的條件下進行工作的襯墊和密封。它還可以用來製造汽車變速箱和差速器上的密封，製造制動器、橡皮空氣彈簧上的密封，以及用於電氣工業及石油工業中。