硅橡膠（SiliconeRubber）是一種兼具無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性材料，其分子主鏈由硅原子和氧原子交替組成（—Si—O—Si—），側(cè)鏈?zhǔn)桥c硅原子相連接的碳?xì)浠蛉〈細(xì)溆袡C(jī)基團(tuán)，這種基團(tuán)可以是甲基、不飽和乙烯基（摩爾分?jǐn)?shù)一般不超過01005）或其它有機(jī)基團(tuán)，這種低不飽和度的分子結(jié)構(gòu)使硅橡膠制品具有優(yōu)良的耐熱老化性和耐候老化性，耐紫外線和臭氧侵蝕。分子鏈的柔韌性大，分子鏈之間的相互作用力弱，這些結(jié)構(gòu)特征使硫化膠柔軟而富有彈性，但物理性能較差。

　　硅橡膠發(fā)展于20世紀(jì)40年代，國外最早研究的品種是二甲基硅橡膠。1944年前后由美國DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生產(chǎn)。我國在60年代初期研究成功并投入工業(yè)化生產(chǎn)。現(xiàn)在生產(chǎn)硅橡膠的國家除我國外，還有美國、英國、日本、俄羅斯和德國等，品種牌號有1000多種。

　　3、室溫硫化型硅橡膠

室溫硫化（亦稱縮合硫化型）硅橡膠，是指不需要加熱在室溫下就能硫化的硅橡膠制品。其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在分子主鏈的兩端含有羥基或乙酰氧基等活性官能團(tuán)，在一定條件下，這些官能團(tuán)發(fā)生縮合反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)而成為彈性體。

　　3.1品種和特性

　　室溫硫化硅橡膠相對分子質(zhì)量較低，通常為粘稠狀液體，按其硫化機(jī)理和使用工藝，可分為單組分室溫硫化硅橡膠和雙組分室溫硫化硅橡膠。

　　3.1.1單組分室溫硫化硅橡膠

　　單組分室溫硫化硅橡膠是以羥基封端的低相對分子質(zhì)量硅橡膠與補(bǔ)強(qiáng)劑混合，干燥去水，然后加入交聯(lián)劑（含有能水解的多官能團(tuán)硅氧烷），此時，混煉膠已成為含有多官能團(tuán)端基的聚合物，封裝于密閉容器內(nèi)，擠出時與空氣中水分相接觸，使膠料中的官能團(tuán)水解形成不穩(wěn)定羥基，然后縮合交聯(lián)成彈性體。

　　單組分室溫硫化硅橡膠隨交聯(lián)劑類型不同，可分為脫酸型和非脫酸型。前者使用較為廣泛，所用交聯(lián)劑為乙酰氧基類硅氧烷（例如甲基三乙酰氧基硅烷或甲氧基三乙酰氧基硅烷），在硫化過程中放出副產(chǎn)物乙酸，對金屬有腐蝕作用。非脫酸縮合硫化型種類較多，其中有以烷氧基（例如甲基三乙氧基硅烷）為交聯(lián)劑的脫醇縮合硫化型，此反應(yīng)僅靠空氣中的水分作用，硫化緩慢，需加入烷基鈦酸酯類的硫化促進(jìn)劑，硫化時放出醇類，無腐蝕作用，最適合作電氣絕緣制品。此外，尚有以硅氮烷為交聯(lián)劑的脫胺縮合硫化（硫化時放出有機(jī)胺，有臭味，對銅有腐蝕）以及以丙酮肟、丁酮肟為交聯(lián)劑的脫肟硫化、脫酰胺硫化和硫化速度快的脫酮硫化型等。

　　按產(chǎn)品模量高低可分為低模量（脫酰胺型）、中模量（適于作建筑密封膠）和高模量（脫醇型）；根據(jù)產(chǎn)品實(shí)用性能，可以分為通用類和特殊類兩大品種，其中特殊類型包括阻燃型、表面可涂裝型、防霉型和耐污染型。

　　單組分室溫硫化硅橡膠對多種材料（如金屬、玻璃、陶瓷等）有良好的粘結(jié)性，使用時特別方便，一般不需稱量、攪拌、除泡等操作。硫化是從表面開始，逐漸向深處進(jìn)行。單組分室溫硫化硅橡膠主要用作膠粘劑，在建筑工業(yè)中作為密封填隙材料使用。

　　3.1.2雙組分室溫硫化硅橡膠

　　此類橡膠的硫化是由生膠的羥基在催化劑（有機(jī)錫鹽，如二丁基二月桂酸錫、辛酸亞錫等）作用下與交聯(lián)劑（烷氧基硅烷類，如正硅酸乙酯或其部分水解物）上的硅氧基縮合反應(yīng)而成，可分為脫乙醇縮合硫化、脫氫縮合硫化、脫水縮合硫化和脫羥胺縮合硫化等，以脫醇型為最常見。雙組分室溫硫化硅橡膠通常是將生膠、填料與交聯(lián)劑混為一個組分，生膠、填料與催化劑混成另一組分，使用時再將兩個組分經(jīng)過計(jì)量進(jìn)行混合。雙組分的硫化時間主要取決于催化劑用量，用量大，硫化快。此外，環(huán)境溫度越高，硫化也越快；硫化時無內(nèi)應(yīng)力，不收縮，不膨脹，硫化時縮合反應(yīng)在內(nèi)部和表面同時進(jìn)行，不存在厚制品深部硫化困難問題。它對其它材料無粘合性，與其它材料粘合時需采用表面處理劑作底涂。雙組分室溫硫化硅橡膠可作制模、灌封材料等使用。

　　室溫硫化型硅橡膠可根據(jù)使用要求制成不同粘度的膠料，一般有流體級、中等稠度級和稠度級。流體級膠料具有流動性，適宜澆注、噴槍操作；如果要求更低粘度膠料（灌注狹小縫隙時），可在膠料中滲入甲基三乙氧基硅烷或它的低聚體，也可用甲基硅油201進(jìn)行稀釋。中等稠度的膠料其粘度正好能充分流動，而不致完全淌下來，可獲得表面平滑的制品，適于涂膠和浸膠用。稠度級膠料具有油灰狀稠度，可用手、刮板或嵌縫刀操作，也可用壓延法將它涂覆在各種織物上

　　近年來，室溫硫化硅橡膠在改進(jìn)研究方面非?；钴S，隨著應(yīng)用面的擴(kuò)大，出現(xiàn)了高粘結(jié)性、高強(qiáng)度、高伸長、低模量、阻燃型、耐油型以及快速固化型等新品種。

　　3.2配合

　　3.2.1硫化劑

　　單組分室溫硫化硅橡膠主要依賴空氣中的水分進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，膠料在使用前應(yīng)密閉貯存；在雙組分室溫硫化硅橡膠中（除加成反應(yīng)系統(tǒng)），含端羥基的硅橡膠常用的硫化劑為硅酸酯（如正硅酸乙酯）和鈦酸酯類（如鈦酸正丁酯）等；催化劑主要使用有機(jī)錫鹽，如二丁基二月桂酸錫、辛酸亞錫等。調(diào)節(jié)硫化劑和催化劑的用量可改變硫化速度。硫化劑的用量一般為1～10份；催化劑的用量一般為0.5～5份。試驗(yàn)證明，催化劑二丁基二月桂酸錫對銅有腐蝕作用，采用氧化二丁基錫[（C4H9）2SnO]或氧化二辛基錫[（C8H17）2SnO]與正硅酸乙酯[Si（OC2H5）4]的回流產(chǎn)物作硫化體系，硫化膠與銅接觸存放1年未發(fā)現(xiàn)腐蝕。

　　3.2.2補(bǔ)強(qiáng)填充劑

　　室溫硫化硅橡膠也必須加白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)劑，否則強(qiáng)度比熱硫化型的更低。其配合方法同熱硫化型。

　　3.3加工

　　3.3.1單組分室溫硫化硅橡膠

　　單組分室溫硫化硅橡膠必須貯存在與水和空氣隔絕的密閉容器內(nèi)，一般在幾個月內(nèi)能使用。使用時無需添加催化劑，只要將膠料從密閉容器內(nèi)擠出接觸空即可，因此使用非常方便；可用模壓、擠出或其它方法進(jìn)行短時間加工，然后暴露于空氣中經(jīng)一定時間即由膏狀物硫化而成為彈性體。

　　單組分室溫硫化型硅橡膠是一種膠粘劑。

　　用于粘合時，不用表面處理劑，即對玻璃、陶瓷、金屬、木材、塑料和硫化硅橡膠等具有良好的粘合性能。因?yàn)檫@種橡膠是在室溫下接觸空氣中的濕氣從表面開始硫化，然后通過水分的擴(kuò)散而向內(nèi)逐漸硫化。過厚的制品其內(nèi)部硫化需要很長的時間，因此對制品的厚度（或密封的深度）有一定的限制。厚度一般不宜超過10mm。

　　如需要超過10mm時可采用多次施工的方法。

　　空氣的濕度對硫化速度有決定性的影響，濕度越大，硫化越快。當(dāng)氣候比較干燥，濕度很小時，可噴水增大空氣中的水分，使之達(dá)到實(shí)際需要的硫化速度。

　　3.3.2雙組分室溫硫化硅橡膠

　　雙組分室溫硫化硅橡膠宜貯存在陰涼干燥處，避免陽光直曬，貯存時間如超過4個月，應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，性能不變方可繼續(xù)使用。

　　（1）催化劑的加入

　　在液體或中等稠度的室溫硫化硅橡膠膠料中加入催化劑，用手工攪拌使之分散，待混合均勻后，將膠料置于密閉容器中抽真空，在0.67～2.67kPa下維持3～5min,以排除氣泡。當(dāng)使用稠厚級橡膠時，可采用煉膠機(jī)、捏合機(jī)或調(diào)漿機(jī)將催化劑混入膠料。催化劑可用稱量法或容量法量取。由于催化劑用量一般只有0.5～5份，因此應(yīng)注意混合均勻。室溫硫化型硅橡膠混入催化劑后即逐漸交聯(lián)而固化，因此應(yīng)根據(jù)需要量配制。如有剩余，可存放于低溫處（如冰箱中），延長使用時間。

　　（2）織物的涂覆

　　室溫硫化硅橡膠可按下列方法加入催化劑，用涂膠或壓延的方法涂覆在各種織物上，不必用溶劑稀釋制成膠漿。

　　涂膠時催化劑的加入方法有：①在涂膠之前加入膠料中；②加在涂膠織物的另一面，讓催化劑滲過布層使橡膠交聯(lián)；③在涂膠之前加在織物要涂膠的面上。第一種方法限定操作時間必須在膠料適用期內(nèi)，否則將固化而不能應(yīng)用；后兩種方法操作時間不受膠料適用期的限制。

　?。?/span>3）膠料的溶解

　　可用普通芳香族溶劑，如甲苯或二甲苯來溶解膠料，制備成室溫硫化二甲基硅橡膠膠漿。

　　這種膠漿可用普遍浸漬法浸涂到織物上。

　　（4）粘合

　　室溫硫化硅橡膠可制成膠粘劑，用來粘結(jié)各種材料。當(dāng)用于各種硫化的硅橡膠及其與金屬或非金屬（如玻璃、玻璃鋼、聚乙烯、聚酯等）之間的粘合時，膠粘劑由甲、乙兩組分配制而成。甲組分為含有適量補(bǔ)強(qiáng)填充劑、少量鈦白粉和氧化鐵的糊狀室溫硫化型硅橡膠，乙組分為硫化體系，由多種硫化劑（正硅酸乙酯、鈦酸丁酯等）和催化劑（二丁基二月桂酸錫等）組成。使用前將兩組分按質(zhì)量比9∶1充分混合均勻即成。該膠粘劑的活性期為40min（20℃，相對濕度為65%）。如欲延長活性期，可減小催化劑用量，但用量不得小于1份，否則粘合性變差。催化劑用量過多，會導(dǎo)致硫化膠耐熱性能降低。

　　粘合工藝在常溫下加壓或不加壓完成。被粘合物表面應(yīng)去除污垢，并用丙酮或甲苯等清洗；然后在金屬或非金屬表面先涂上一層表面處理劑，在室溫下干燥1～2h（具體時間應(yīng)視當(dāng)時的溫度和濕度而定）后，即可涂膠粘劑進(jìn)行粘合。采用表面處理劑處理的表面，在1周內(nèi)涂膠時不影響粘合效果。

　?。?/span>5）硫化

　　雙組分室溫硫化硅橡膠的硫化是靠加入液體催化劑來實(shí)現(xiàn)的。固化時間隨硫化劑和催化劑的用量而變，從十幾分到24h;升高或降低溫度也可縮短或延長固化時間。

　　室溫硫化型硅橡膠制品一般不需要在烘箱內(nèi)進(jìn)行二段硫化，但由于硫化過程中會產(chǎn)生微量揮發(fā)性物質(zhì)（如乙醇），硅膠制品硫化時揮發(fā)性物質(zhì)不易逸出，為此可采用多次硫化法，即每次澆注或填充10～15mm厚度，待失去流動性后放置30min,再繼續(xù)澆注或填充。若厚制品的使用溫度高于150℃時，最好在室溫硫化后再經(jīng)100℃熱處理，以驅(qū)除揮發(fā)性物質(zhì)，提高制品的耐熱性。