硅橡胶

硅橡胶分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。

发展史

分类

高温硫化硅橡胶

生胶种类及制备

加工成型

主要性能

室温硫化硅橡胶

基础胶

单组份室温硫化硅橡胶

双组分室温硫化硅橡胶

室温硫化硅橡胶的应用

（1）建筑行业。用于玻璃和金属幕墙的粘结，屋顶嵌封，门窗密封，各种水池、瓷砖的粘接密封。

（2）电子行业。用于电子电气部件的包封和灌注材料，可防潮、抗震和耐冲击、耐温度骤变和化学品的腐蚀。

（3）模具。硅橡胶优异的仿真性和良好的脱模性能使其在软模具行业得到广泛应用。

加成型液体硅橡胶

主要品种

前的形态分为固体硅橡胶和液体硅橡胶；按硫化温度分为室温硫化硅橡胶，高温硫化硅橡胶；按所用单体的不同，可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅，腈硅橡胶等；按性能和用途的不同又可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。下面对常用的硅橡胶作简要介绍：

二甲基硅橡胶

二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶：

酸催化下进行水解缩合，并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷，然后再使四环体在催化剂作用下，形成高分子线型二甲基聚硅氧烷。

二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。硫化胶可

在-60~+250℃范围内使用，二甲基硅橡胶的硫化活性低，高温压缩永久变形大，不宜于制厚制品，厚制品硫化比较困难，内层亦易起泡。由于含少量乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优，故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代。现今生产和应用的其它类型的硅橡胶，它们除含有二甲基硅氧烷结构单元外，还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元，但其制备方法与二甲基硅橡胶的制法没有本质的区别，其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下，使所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合，然后按其所需比例加入八甲基环四硅氧烷，再在催化剂作用下共同反应而制得。

甲基乙烯基硅橡胶

甲基乙烯基硅橡胶简称乙烯基硅橡胶。

此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链，故比甲基硅橡胶容易硫化，使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用，并可大大减少过氧化物的用量。采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较，可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进，低的压缩变形反映了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性，这乃是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好，操作方便，可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑，是较常用的一种硅橡胶。

甲基苯基乙烯基硅橡胶

甲基苯基乙烯基硅橡胶简称苯基硅橡胶。此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中，引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节而得。

根据硅橡胶中苯基含量（苯基：硅原子）的不同，可将其分为低苯基、中苯基及高苯基硅橡胶。当橡胶发生结晶或接近于玻璃化转变点或者这两种情况重叠，均会导致橡胶呈现僵硬状态。引入适量的大体积的基团使聚合物链的规整性受到破坏，则可降低聚合物的结晶温度，同时由于大体积基团的引入改变了聚合物分子间的作用力，故也可以改变玻璃化温度。低苯基硅橡胶（C6H5/Si=6~11%）即由于上述原因具有优良的耐低温性能，且与所用苯基单体类型无关。硫化胶的脆性温度为-120℃，是现今低温性能最好的橡胶。低苯基硅橡胶兼有乙烯基硅橡胶的优点，而且成本也不很高，因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。在大大提高苯基含量时则会使分子链的刚性增大，从而导致耐寒性和弹性的降低，但耐烧蚀和耐辐射性能将有所提高，苯基含量达C6H5/Si=20~34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点，高苯基硅橡胶（C6H5/Si=35~50%）则具有优异的耐辐射性能。

腈硅橡胶

氟硅橡胶是侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。常用的氟硅橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。

氟硅胶具有良好的耐热性及优良的耐油、耐溶剂性能，如对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好，这些是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好的低温性能，对于单纯的氟橡胶而言，是一种很大的改进。含三氟丙基的氟硅橡胶保持弹性的温度范围一般为-50℃~+200℃，耐高低温性能较乙烯基硅橡胶差，且在加热到300℃以上时将会产生有毒气体。在电绝缘性能方面较乙烯基硅橡胶差得多。在氟硅橡胶的胶料中加入适量的低粘度羟基氟硅油，胶料热处理，再加入少量乙烯基硅橡胶，可使工艺性能显著改善，有利于解决胶料粘辊和存放结构化严重等问题，能延长胶料的有效使用期。在上述氟硅橡胶中引入甲基苯基硅氧链节时，会有助于耐低温性能的改善，且加工性能良好。

腈硅橡胶是侧链引入腈烷基（一般为β—腈乙基或γ—腈丙基）的一类硅橡胶。极性腈基的引入改善了硅橡胶的耐油、耐用溶剂性能，但其耐热性、电绝缘性及加工性则有所降低。

腈烷基的类型和含量对腈硅橡胶的性能有较大的影响，如含7.5%克分子γ—腈丙基的硅橡胶，其耐寒性能与低苯基硅橡胶相似，耐油性能 较低苯基硅橡胶为好，当γ—腈丙基含量增至33~50%克分子时，则耐寒性显著降低，耐油性能提高，耐热为200℃。如用β—腈乙基代替γ—腈丙基时则能使腈硅橡胶的耐热性进一步提高。

苯撑和苯醚撑硅橡胶

苯撑硅橡胶是在聚硅氧烷主链上引入苯撑基的一类硅橡胶。

由于苯撑基的引入，因而使硅橡胶的耐辐射性能大大提高，同时因芳环的存在使分子链的刚性增大，柔顺性降低，玻璃化温度提高，耐寒性能下降，而抗张强度则有所增高。苯撑硅橡胶具有优良的耐高温、抗辐射性能，耐高温可达250~300℃，且有良好的介电性能和防潮防霉耐水蒸气等特性。在苯撑硅橡胶的生胶组成中，当苯撑含量为60%、苯基含量30%、甲基含量10%（乙烯基含量0.6%）时是适宜的，在这种情况下，硫化胶具有良好的综合性能。

苯撑硅橡胶的缺点是低温性能不佳，脆性温度为-25℃，影响了它在某些方面的应用，苯醚撑硅橡胶的低温性能则远2.较苯撑硅橡胶为好，脆性温度为-64~70℃。

苯醚撑硅橡胶是分子主链引入苯醚撑和苯撑基团的聚硅氧烷。

苯醚撑硅橡胶具有良好的力学性能，一般抗张强度可达150~180公斤/平方厘米（即14.7~17.7Mpa远高于乙烯基硅橡胶强度，同时具有优良的耐辐射性能并优于苯撑硅橡胶。它可耐长时间250℃热空气老化，老化后仍具有较高的强度。苯醚撑硅橡胶的低温性能虽然比乙烯基硅橡胶差，但却远优于苯撑硅橡胶。其介电性能与乙烯基硅橡胶接近，但苯醚撑硅橡胶的耐油差，既不耐非极性的石油基油，也不耐极性的合成油（如4109双酯类合成润滑油、磷酸酯液压油的性能。总之，苯醚撑硅橡胶与乙烯基硅橡胶相较具有较高的强度和抗辐射性能，相似的耐高温性能和介电性能，较差的低温性能、耐油性能和弹性。苯醚撑硅橡胶具有良好的加工工艺性能可用于制造特殊要求的模型制品和压出制品。

医疗领域

在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能，使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。由医院、科研单位和工厂共同协作，试制成功了多种硅橡胶医疗用品。

硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。

硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病，能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。

硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间”，人的机体也不排斥它，经过一定时间，就会与人体组织完全结合起来稳定性极为良好。

硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料，且操作简便，效果颇佳。

此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。

硅橡胶的用量

据中国汽车工业协会统计，2012年，汽车产销分别达到1927.18万辆和1930.64万辆，同比分别增长4.63%和4.33%，汽车工业硅橡胶的用量约达2.0万t。根据观研天下的最新研究，增加有机硅材料在汽车零部件方面的用量，可以大幅度提高汽车的安全性能，因此，汽车产量和单车用量水平的提高都将推动汽车工业对硅橡胶需求的增加。国家鼓励自主品牌的汽车发展，关键汽车零部件实现自主化，《2012年度党政机关公务用车选用车型目录（征求意见稿）》为自主品牌扩大在政府采购的市场份额，为改变目前国内政府采购以合资品牌产品为主的局面提供了保障。促进自主品牌发展，国产汽车业的繁荣将为汽车胶的应用提供有力保障。预测未来3年，我国室温硫化硅橡胶在汽车行业将以年均20%增长。

此外，硅橡胶是最重要的非石油基合成橡胶，约占非石油基合成橡胶消费量的98%。但因为石油价格的大幅上涨，同时我国在硅橡胶的关键原料有机硅单体的生产技术方面取得突破，有机硅单体的生产技术在2005年前被几家跨国公司垄断，但目前我国已发展成为全球有机硅单体第1大国，这2个方面原因使硅橡胶的价格从2011年起开始低于石油基合成橡胶，仅约为大宗石油基橡胶的80%～90%，成为最廉价的合成橡胶，并开始大规模替代石油基合成橡胶。这将极大拓展有机硅产业的市场空间，同时将带动硅油、硅烷偶联剂和硅树脂等其他有机硅产品的消费。

硅橡胶的发展