硅橡胶性能及其研究进展

单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶的研究进展作者：孙全吉张辉范召东吴娜王磊来源：《粘接》2021年第10期摘要：综述了单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶的研究进展，分别介绍了α-官能基硅烷体系、有机钛体系、有机锡体系、有机锡/有机钛并用体系的单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶性能的特点。

关键词：透明;脱醇;室温硫化硅橡胶中图分类号：TQ333.93 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）10-0010-04Research Progress of One-component Transparent Dealcoholized Silicone RubberSun Quanji1， Zhang Hui2， Fan Zhaodong1， Wu Na1， Wang Lei1（1.AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials， Beijing 100095， China;2. Military Representive office of army aviation department in Beijing， Beijing 100095，China ）Abstract：This paper reviews the research progress of one-component transparent dealcoholization room temperature vulcanized silicone rubber. The performance characteristics of single-component transparent dealcoholized room temperature vulcanized silicone rubber of α-functional silane system， organotitanium system， organotin system， organotin/organotitanium combined system are introduced respectively.Key words：transparent;dealcoholized; room temperature vulcanized silicone rubber单组分室温硫化硅橡胶是以液体端羟基硅橡胶为基胶，多官能团硅烷为交联剂，配合补强填料、催化剂、增粘剂等，在隔绝空气下混合均匀后，分装密闭保存而成;它挤出后接触空气中的水分，即可发生交联反应而成弹性体。

浅谈硅橡胶性能及其研究进展作者：周昭全来源：《中国科技博览》2018年第31期[摘要]硅橡胶是由硅原子和氧原子组成的具有弹性的复合体，物理机械性能良好，优良的电绝缘性能以及耐高低温性能在一定范围内延长其使用期限。

硅橡胶突出的耐老化性能使其适用范围广泛，包括金属类、非金属类、塑料类等。

本研究主要通过分析硅橡胶的基本性能特点，进而对其研究进展以及应用作出进一步探讨。

[关键词]硅橡胶；性能；研究进展中图分类号：TQ630.49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0224-01前言硅橡胶具有优异的耐高温性能，使其能够广泛应用于电子器械的耐热材料中，对于家用耐热电器则更是最适宜不过的原材料之一。

硅橡胶的抗张强度性能与其伸长率有关，添加剂的不同决定了制作产品的加工以及材料特性，大多应用于静态的场合。

硅橡胶是一种高分子量材料，分子量达十五万以上，分为高温硫化以及室温硫化型。

1.硅橡胶的基本性能特点分析1.1 硅橡胶的物理机械性能硅橡胶具有良好的弹性，用法操作简单，以及具有高强度的工艺适用性，其稳定参数可以得到一定的提高。

硅橡胶可以进行初步硫化，则可以大幅度提高其防粘性能，并减少收缩率。

硅橡胶的组成主链上除硅氧烷之外，侧链还有甲基基团，这些甲基基团可以通过化学反应被其他的基团所取代，这样则可以进一步提高其稳定性。

硅橡胶还可以在某些具体的使用情况下，添加一些具有耐热或许导电等性能的添加剂，从而可以增强硅橡胶的相关方面性能。

硅橡胶的性质十分稳定，在除强碱以及氢氟酸之外，几乎不会与其他的物质发生化学反应，因其制作方法不同，所以其最终形成的微孔结构也大不相同。

硅橡胶的良好物理机械性能，使其在多个领域得到综合性的利用。

并且硅橡胶具有很好的透气性，利用硅橡胶合成聚合物的过程中，硅橡胶所具有的氧气透过率最高，这些性质都使得硅橡胶进一步提升实用阶段地位，与此同时也促进了硅橡胶相关生产处理技术的进步。

苯基硅橡胶介绍及最新研究进展-特性：甲基乙烯基苯基硅橡胶（methyl vinyl Phenyl Polysiloxane rubber）简称苯基硅橡胶，苯基硅橡胶是指主链中含有苯基硅氧烷或甲基苯基硅氧烷链节的高分子量线型聚硅氧烷。

与填料、有机过氧化物硫化剂、加工助剂混配后，经加热硫化可成为弹性体，苯基硅橡胶除具有甲基乙烯基硅橡胶的压缩水久变形小，使用温度范围宽，耐老化、防震、防潮和优良的电气绝缘性能外，还具有卓越的耐低温、减震、耐烧蚀和耐辐照性能。

由于分子结构中引入了苯基，破坏了硅氧烷分子结构的规整性，降低了聚合物的结晶度，改善了耐寒性。

-分类：1.苯基含量在5～15％时（苯基与硅原子比）通称低苯基硅橡胶，此时，橡胶的硬化温度降到（-115℃），使它具有较好的耐低温性能，高阻尼等特点，在-100℃下仍具有柔曲弹力。

苯基硅橡胶PVMQ随着苯基含量的增加，分子链的刚性增大，其结晶温度反而上升。

2.苯基含量在15～25％时通称中苯基硅橡胶，耐烧蚀，具有耐燃特点3.苯基含量在30％以上时，通称高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能。

苯基硅橡胶应用在要求耐低温、耐烧蚀、耐高能辐射、隔热等场合。

拥有抗幅射性能（防中子辐射、如伽马射线），用于核电站、反应堆、放射性污水处理厂。

可以在苯基硅胶里加入铅粉（代铅的作用，减轻重量），制成硅级皮或者硅胶片放到衣服里，可以制成防护服，防辐射用途。

也可做成柔性的防辐射板，或者用硅胶泥堵住目标缝隙中苯基和高苯基硅橡胶由于加工困难．物理机械性能较差，生产和应用受到一定限制，中苯基硅橡胶具有卓越的耐寒性，一旦着火，可以自熄，高苯基硅橡胶具优异的耐辐照性能。

随着苯基含量的提高，分子刚性增大，耐辐照，耐燃性提高，但耐寒性下降由甲基苯基混合四环体与四甲基乙烯基环四硅氧烷在碱催化剂催化下共聚，经破坏催化剂和真空脱除低沸物后制得生胶，与白炭黑、有机过氧化物结构控制剂在炼胶机上混炼均匀后得混炼胶。

硅橡胶的应用及发展前景摘要：由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性，所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。

本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。

关键字：硅橡胶；应用；加成；缩合；氧化；分类硅橡胶为一特种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶)，经过混炼、硫化，可以相互交联成为橡胶弹性体，其基本结构链，表示通式：硅橡胶的性能特点如下：（1）物理机械性能：硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低，但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶，一般硅橡胶除弹性较好以外，拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。

（2）耐高低温性能：硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用，若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时，300℃下工作数百小时。

热空气老化后仍能保持橡胶特性，低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃，其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性，硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。

（3）优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能：硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。

（4）优良的电绝缘性能：硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。

（5）特殊的表面性能：硅橡胶是疏水的，对许多材料不粘可起隔离作用。

（6）优异的生理惰性：硅橡胶无水、无毒，对人体无不良影响，具有良好的生物医学性能。

（7）良好的透气性：硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍，而且对不同气体的透气率差别较大。

（8）耐油耐辐射、耐燃烧等性能：硅橡胶具有优良的耐油、耐溶剂性能它对脂肪族、芳香族和氯化烃类溶剂在常温和高温下的稳定性非常好。

一般硅橡胶对低浓度的酸、碱有一定的抗耐性，对于乙醇、丙酮等介质也有较好的抗耐性，硅橡胶的耐辐射性能一般。

硅橡胶性能及其研究进展摘要：硅橡胶分子链结构的特殊性，使其具有优异的力学性能、耐热性、耐寒性、耐候性、阻燃性等，广泛应用于各个领域；随着科技的发展对硅橡胶性能的要求也越来越高。

本文简要阐述了硅橡胶的相关概念及其性能，探讨了硅橡胶的进展及应用。

关键词：硅橡胶；性能；进展前言：硅橡胶通常是指分子主链由Si原子和O原子交替构成基本骨架，各种有机基团作为线性聚硅氧烷的侧基，其中侧基通常有甲基、苯基、乙基和乙烯基等。

因硅橡胶分子链的特殊结构，使其具有各种优良的性质特性等，广泛应用于国防、汽车、农业、能源、航天航空、化工、电子电气、建筑、医疗和运输等领域。

1硅橡胶简介硅橡胶（SR）是以Si-O单位为主链，以有机基团为侧基的线性聚合物。

它是典型的半无机半有机聚合物，既具有无机高分子的耐热性，又具有有机高分子的柔顺性。

它的一般结构式为：式中，R、R1、R2为有机基团，如甲基、苯基、乙烯基、三氟丙基等，m、n为聚合度，可以在很宽的范围内变化。

为了说明硅橡胶的化学结构，表1列出了键长和键角的近似值，表2比较了一些原子同硅原子键能与这些原子同碳原子键接时的键能。

可以看出，Si-O键比C-C键键能高出很多，因而，硅橡胶与通用橡胶相比具有更高的稳定性，如耐热性、耐候性、电绝缘性和化学稳定性。

2硅橡胶的性能2.1力学性能硅橡胶分子间作用力小、易滑移，冷态下可慢速流动，其拉伸强度和撕裂强度都很低，纯硅橡胶硫化胶的拉伸强度只有0.35MPa左右，补强后才有实用价值。

硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率会随工作温度的升高而均呈下降趋势，且温度越高趋势越加明显。

硅橡胶的补强通常采用机械混合法，将补强填料加入到聚合物体系中，填料表面的硅醇基与聚合物分子通过氢键相结合，起到补强作用；然而对硅橡胶最具补强效果的气相法白炭黑极易集聚，颗粒难以均匀分散，在具有较高相对分子质量的聚二甲基硅氧烷基体中，白炭黑颗粒的分散更加困难，极易导致宏观相物质的分离现象发生，影响硅橡胶的力学性能和耐热性能。

硅橡胶的制备方法及其性能研究摘要：硅橡胶是一种重要的弹性材料，具有优良的耐高温、耐老化和耐腐蚀性能。

本文主要介绍了硅橡胶的制备方法以及其性能研究进展。

首先，介绍了硅橡胶的基本性质和应用领域；然后，详细探讨了硅橡胶制备的常用方法，包括加工方法、反应条件和配方设计等；最后，综述了硅橡胶性能研究的主要内容，包括力学性能、热性能、耐候性能和耐腐蚀性能等。

通过对硅橡胶的制备方法和性能研究的深入探讨，可以为硅橡胶的应用提供参考和借鉴。

1. 引言硅橡胶是一种由有机镀硅聚合物构成的高分子材料，具有许多独特的性能和广泛的应用。

硅橡胶的主要特点是耐高温、耐老化和耐腐蚀性能出色，广泛应用于电子、航空、汽车、医疗等领域。

为了满足不同应用领域的需求，研究人员开发了许多不同的硅橡胶制备方法，并通过研究硅橡胶的性能来提高其应用性能。

2. 硅橡胶的制备方法2.1 加工方法硅橡胶的制备方法一般分为液体制备法和固体制备法。

液体制备法主要包括溶胶-凝胶法、水解-缩聚法和乳液法等。

固体制备法主要包括加热法、热解法和干燥法等。

这些制备方法各有特点，可根据实际需求选择合适的制备方法。

2.2 反应条件硅橡胶的制备过程主要涉及到硅酮键的形成和交联反应。

反应条件的选择对于硅橡胶的结构和性能具有重要影响。

常见的反应条件包括反应温度、反应时间和反应物的用量等。

2.3 配方设计硅橡胶的配方设计是制备过程中的关键步骤，直接影响到硅橡胶的性能。

配方设计一般包括硅橡胶的基础成分、增塑剂、填料和交联剂等。

通过合理设计配方，可以调节硅橡胶的化学结构和物理性能，以满足不同应用领域的需求。

3. 硅橡胶的性能研究硅橡胶的性能研究主要包括力学性能、热性能、耐候性能和耐腐蚀性能等方面。

3.1 力学性能硅橡胶的力学性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度和弹性模量等。

通过控制硅橡胶的结构和配方，可以调节硅橡胶的力学性能，以满足不同应用领域的需求。

3.2 热性能硅橡胶的热性能主要包括热稳定性、热导率和热膨胀系数等。

加成型液体硅橡胶的粘接性能研究进展摘要加成型液体硅胶作为有机硅发展较快的一个产品，具有成本低、能耗低、可进行自动化生产、性能优异等优点，在电子元器件密封，管道密封、建筑、医疗器械、键盘及婴儿奶嘴等方面得到普遍应用。

本文主要简述液体硅橡胶的两种类型—缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅胶，及其主要分成；介绍目前存在的几种粘接理论，例如机械理论、扩散理论、化学键理论等；综述了改善加成型液体硅胶粘接性能的三种方法：一是对基材进行表面处理，二是在聚有机硅氧烷分子链中引入功能性基团，三是加入增粘剂。

关键词：加成型；液体硅橡胶；粘接理论；粘接性能1、引言加成型液体硅橡胶[1-2]（ALSR）具有优异的耐高低温[3]、耐湿、耐臭氧、耐辐射、耐候和绝缘性等性能，是近年来发展较快、档次较高、产品技术含量较大，且具较高附加值的一类有机硅产品。

这类产品具有加热成型速度快、生产效率高、综合成本低的特点。

加成型液体硅胶在电子电器[4-6]、航空航天[7]、光伏组件[8]和汽车[2]等制造领域得到了广泛的应用。

但硫化后的液体硅橡胶表面基团绝大部分为非极性基团，显示出较低的表面能[9]，且缺乏反应活性基团[10]，因而对基材的粘接性能差。

因此，通过对液体硅橡胶进行粘接改性，赋予其优良的粘接性能具有非常重要的意义。

2、液体硅橡胶液体硅橡胶[11]（LSR）是由较低粘度的聚硅氧烷为基础聚合物，配合填料、催化剂、交联剂及其他添加剂配制而成。

液体硅橡胶在硫化前具有自流平性或触变性，可在室温下或加热条件下硫化成为弹性体。

根据液体硅橡胶的硫化机理不同，可分为缩合性液体硅橡胶和加成型液体硅橡胶。

2.1 缩合性液体硅橡胶缩合性液体硅橡胶由于可以在室温下硫化，故又称室温硫化硅橡胶[12-14]（RTV）。

RTV胶在室温下，通过催化剂的作用，聚硅氧烷分子自缩合反应或者与交联剂发生缩合反应，而形成三维网络弹性体。

按其包装方式不同[15]，RTV 胶可以分为单组分缩合型液体硅橡胶和双组分缩合性液体硅橡胶。

引言概述：硅橡胶是一种以硅谷作为主要组成成分的弹性材料，具有良好的物理和化学性质，在各个领域得到广泛应用。

本报告将主要探讨硅橡胶的物性特点。

正文内容：一、硅橡胶的机械性能1.弹性模量：硅橡胶具有良好的弹性，其弹性模量较低，使其具有良好的挠曲性和抗拉伸性。

2.抗拉强度：硅橡胶在拉伸状态下具有较高的抗拉强度，能够承受一定程度的外力作用。

3.压缩变形：硅橡胶具有较好的压缩变形性能，可通过调整配方和硬度来实现不同程度的压缩变形。

二、硅橡胶的热性能1.热稳定性：硅橡胶具有较好的热稳定性，在高温环境下能够保持较好的物理和化学性质。

2.火焰阻燃性：硅橡胶具有良好的阻燃性能，在火灾情况下不易燃烧，能够起到有效的阻止火势蔓延的作用。

3.导热性：硅橡胶导热系数较低，使其在热隔离方面具有较好的性能。

三、硅橡胶的化学性能1.耐酸碱性：硅橡胶对酸碱有较好的耐受性，不易受到腐蚀和损害，能够在酸碱环境下稳定使用。

2.耐溶剂性：硅橡胶对一些溶剂具有较好的耐受性，不易溶解，能够在液体中良好地保持物理特性。

3.耐氧化性：硅橡胶在氧气的作用下不易发生氧化反应，能够在氧气环境下长期稳定使用。

四、硅橡胶的电性能1.绝缘性能：硅橡胶具有优异的绝缘性能，能够有效隔离电流，用于电器设备和电子器件具有很高的安全性。

2.耐电压性能：硅橡胶对电压具有较高的耐受能力，能够承受一定程度的电压影响而不损坏。

3.介电常数：硅橡胶的介电常数较低，使其在电子器件等领域具有较好的应用潜力。

五、硅橡胶的其他物性特点1.耐老化性：硅橡胶具有较好的耐老化性能，能够在长期使用过程中保持良好的物理和化学性质。

2.耐候性：硅橡胶对于阳光、湿气和氧气有良好的耐受性，能够在各种恶劣环境下长期使用。

3.密封性能：硅橡胶具有较好的密封性能，能够有效防止液体、气体等的渗透和泄漏。

总结：硅橡胶作为一种重要的弹性材料，在各个领域具有广泛的应用。

本报告从硅橡胶的机械性能、热性能、化学性能、电性能以及其他物性特点五个方面进行了详细阐述。

硅橡胶的研究进展硅橡胶是一种重要的有机高分子材料，具有优异的耐高温、耐低温、耐候、电气绝缘等特性，因此在航空航天、电子电气、汽车制造、医疗器械等领域得到广泛应用。

随着科学技术的发展，硅橡胶材料的研究和应用也在不断深入和发展。

目前，硅橡胶市场正面临着许多发展机遇和挑战。

其中，一些新型的硅橡胶材料和制备方法的出现，为硅橡胶的应用拓展了新的领域。

例如，以聚硅氧烷为软段、以聚硅氮烷为硬段的硅氮橡胶，具有优异的耐高温性能和机械强度，成为航空航天、汽车制造等领域的新宠。

此外，一些新的制备方法如微波辐射固化、等离子体表面修饰等，也为硅橡胶的制备和应用提供了新的可能。

为了更好地了解硅橡胶的研究现状和发展趋势，我们采用了文献调研和实验研究相结合的方法。

首先，我们对国内外相关文献进行了系统梳理和分析，了解硅橡胶的最新研究动态和发展趋势。

同时，我们也设计了一系列实验，对不同种类的硅橡胶材料进行了性能测试和表征，以便更好地掌握其内在规律和实际应用性能。

通过文献调研和实验研究，我们发现了一些有趣的事实。

首先，硅橡胶市场正在呈现出快速增长的趋势，特别是在一些新兴领域如新能源、环保等的应用前景非常广阔。

其次，新的硅橡胶材料和制备方法的研究也在不断进行，为硅橡胶的应用提供了更多的可能性。

最后，硅橡胶在生物医学领域的应用研究也正在深入开展，有望在医疗器械、生物材料等领域实现更多突破。

总之，硅橡胶作为一种重要的有机高分子材料，在多个领域的应用前景非常广阔。

随着科学技术的不断发展和进步，我们相信硅橡胶的研究和应用也将不断取得新的成果和突破。

未来的硅橡胶领域将更加注重材料的性能提升、制备方法的创新以及新应用领域的拓展，同时，还将大力加强硅橡胶在生物医学等领域的应用研究，为人类的生产和生活带来更多的便利和福祉。

此外，为了应对全球环境和资源的挑战，未来的硅橡胶研究将更加注重绿色、可持续发展。

通过采用环保型原料、优化制备工艺、减少生产过程中的能耗和排放等方式，提高硅橡胶的环保性能和生产效益。