在全球对环境保护日益重视的大背景下,材料制备的绿色化成为必然趋势。硅橡胶材料作为一种广泛应用的高分子材料,其环境友好型制备技术的研究与发展具有重要意义。
传统硅橡胶制备过程中,常使用大量有机溶剂,不仅带来环境污染风险,还增加了生产成本。为解决这一问题,水基制备技术应运而生。水基硅橡胶制备主要通过乳液聚合或分散聚合的方式进行。在乳液聚合中,以水为连续相,将硅橡胶单体、乳化剂和引发剂等混合,在一定条件下引发聚合反应。例如,采用阴离子型乳化剂,能够使硅橡胶单体在水中形成稳定的乳液体系,进而实现高效聚合。相较于传统有机溶剂体系,水基乳液聚合过程中挥发性有机化合物(VOC)排放大幅减少,符合环保要求。同时,水的成本低廉,来源广泛,降低了制备成本。但该技术面临一些挑战,如乳化剂的残留可能影响硅橡胶产品的性能,且水基体系对设备的防腐蚀要求较高。科研人员通过开发新型可聚合乳化剂,使其在聚合过程中参与反应,减少残留;采用特殊的耐腐蚀设备材质,有效解决了这些问题。
另一种环境友好型制备技术是固态反应制备硅橡胶。该技术摒弃了溶剂的使用,将硅橡胶原料通过机械混合、热压等方式进行固态反应,直接制备硅橡胶产品。在固态反应过程中,通过精确控制温度、压力和反应时间等参数,促使原料分子间发生交联反应,形成具有特定性能的硅橡胶。这种方法不仅避免了溶剂污染,还能有效减少能源消耗。例如,在制备某些特种硅橡胶时,固态反应制备技术能够实现对分子结构的精准控制,获得性能优异的产品。不过,固态反应对原料的预处理和反应设备的要求较为苛刻,需要进一步优化工艺以提高生产效率和产品质量的稳定性。
此外,生物基硅橡胶的制备也成为研究热点。利用可再生的生物质资源,如植物油、纤维素等,通过化学改性引入硅氧烷结构,制备生物基硅橡胶。这种材料在具备传统硅橡胶性能的同时,具有可生物降解性,减少了对环境的长期负担。例如,以植物油为原料,经过环氧化、硅氢化等一系列反应,成功合成生物基硅橡胶。其降解性能测试表明,在自然环境中,生物基硅橡胶能够在一定时间内发生降解,有效降低了废弃物对环境的影响。但目前生物基硅橡胶的制备成本较高,性能与传统硅橡胶相比仍有一定差距,需要进一步改进合成工艺,提高材料性能,降低成本,以推动其大规模应用。
医用液体硅橡胶 IOTA-LSR95 AB