[科普中国]-室温硫化硅橡胶

硅橡胶是一种直链状的高分子量的聚硅氧烷，分子量一般在15万以上，它的结构形式与硅油类似。根据硅原子上所链接的有机基团不同，硅橡胶有二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、乙基硅橡胶乙基苯撑硅橡胶等许多品种。

硅橡胶按照其硫化方法不同，硅橡胶可分为高温硫化（热硫化）硅橡胶和室温硫化（包括低温硫化）硅橡胶两大类。无论哪一种类型的硅橡胶，硫化时都不发生放热现象。高温硫化硅橡胶是高分子量的聚硅氧烷（分子量一般为40～80万），室温硫化硅橡胶一般分子量较低（3～6万）。

另可参见硅橡胶词条。

分类室温硫化硅橡胶（RTV）在分子链的两端（有时中间也有）各带有一个或两个官能团，在一定条件下（空气中的水分或适当的催化剂），这些官能团可发生反应，从而形成高分子量的交联结构。

按其硫化机理可分为缩合型和加成型；

按其包装方式可分为双组分和单组分两种类型。

发展行情2012年，我国室温硅橡胶的需求量大约为40万吨左右，2006～2010年室温硅橡胶的年均增速为10.6%，预计未来室温硅橡胶的年均增速大约为8%～10%左右。

2012年，我国室温硅橡胶的产能大约为60万吨左右，产量大约为50万吨，对比40万吨左右的消费量，过剩量大约为10万吨。从产能扩建来看，未来2年，杭州之江预计扩建2.2万吨、硅宝科技扩建5万吨和信越扩建2.5万吨。未来随着新建产能的陆续释放，预计室温硅橡胶的竞争将更加激烈。

产业洞察网《高温硅橡胶市场深度调研及投资规划研究报告》资料显示从下游需求来看，室温硅橡胶的下游领域包括建筑幕墙、建筑装修、涂料和模具胶等，其中建筑用室温胶是硅橡胶最主要的下游，合计占比大约为53%左右。

下游需求：建筑相关领域，包括玻璃幕墙 、中空玻璃 、室内装修和门窗密 封建筑领域中，玻璃幕墙和中空玻璃的行业增速在2011年出现了比较大的下滑，玻璃幕墙下滑同比下滑8.8%，中空玻璃同比下滑5.8%。用商品房竣工面积和商品房施工面积来跟踪室内装修和门窗密封用硅橡胶的消费情况，房地产施工面积和竣工面积的同比增速都保持在15%以上。

特点特点

单组分室温硫化硅橡胶：

RTV-1胶与聚硫橡胶、取氨酯橡胶等一起被用作粘合剂，但RTV-1胶具有如下特点：

1.所有组分混匀后包装在一个容器中，只要挤出胶料，遇空气中潮气即可硫化成弹性体，使用涂布方便；

2.温度对胶料黏度影响不大，无论寒冬、酷暑均可采用相同的操作方法；

3.根据需要，可制成黏度流动型产品用作涂料，又可制成不流动的触变型产品，用作垂直填缝隙密封；

4.在很宽温度范围（-60℃至300℃）内保持橡胶弹性；

5.对大多数基材粘接性优良，如果使用底涂剂，粘接性更佳；

6.湿度对硫化硬度影响不大；

7.电气性能优良；

8.硫化时不吸热不放热；

9.压缩成或拉伸的回弹性优良；

10.除醋酸型及酮肟型外，没有腐蚀性，硫化胶呈化学惰性；

11.耐热、耐寒、耐候性优良；

12.可制成透明产品，也可调制成各种颜色。

双组分室温硫化硅橡胶：

RTV-2胶与RTV-1胶及其他双组分体系相比，具有下列优点：

1.使用比较方便，不用加热、加压设备，只需将基础胶料与催化剂混合，即可硫化成弹性体，且无吸热或放热问题。聚酯树脂及环氧树脂虽可在相似条件下使用，但固化时有放热的缺点。

2.根据加工及应用需要，可制成从低黏度的油状物到高稠度的膏状物或腻子胶产品，通过变化催化剂品种、用量以及硫化条件，可获得不同性能的硫化胶。

3.RTV-1胶的硫化过程，是通过接触空气中潮气，由表及里慢慢硫化，而RTV-2胶则是里外同时硫化。

4.RTV-1胶对大部分基材粘接性良好，而RTV-2胶对大部分基材脱模性良好，加之收缩率小，故被广泛用于制软模。当胶料中加入增黏剂或基材表面先用底涂剂处理，则RTV-2胶也可获得良好的粘接性。

5.RTV-2胶具有混炼硅橡胶及RTV-1胶所具有的耐热性、耐寒性、耐候性、抗电弧性及电气绝缘性，在很宽的温度范围内（-60℃至300℃）内保持橡胶特性，并具有良好的吸振性。

缩合型是最常见的一种室温硫化硅橡胶，其生胶通常是羟基封端的聚硅氧烷，再与其它配合剂、催化剂相结合组成胶料，这种胶料的粘度范围可从100厘沲至一百万厘沲之间。

硫化方式缩合型单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应靠空气中的水分进行引发。

缩合型双组分室温硫化硅橡胶的硫化反应不是靠空气中的水分, 而是靠催化剂来进行引发。通常是将硅生胶、填料、交链剂作为一个组分包装，催化剂单独作为另一个组分包装，或采用其它的组合方式，但必须把催化剂和交链剂分开包装。无论采用何种包装方式，只有当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。

加成型双组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是通过硅氢键和硅乙烯基在铂金属催化剂存在下进行加成反应完成的。

交联剂缩合型硅橡胶 常用的交联剂是正硅酸乙酯，催化剂为二丁基二月桂酸锡。并根据所需最终产品的性质加入适当的填充剂和添加剂。这些年来，许多国家由于二丁基二月桂酸锡属于中等毒性级别的物质，在食品袋和血浆袋中禁止加入二丁基锡，基本上已被低毒的辛基锡所取代。

加成型硅橡胶的交联剂一般为低聚体硅氢化合物。采用卡斯特催化剂或者氯铂酸进行催化。

硫化时间双组分缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。催化剂用量越多硫化越快，同时搁置时间越短。在室温下，搁置时间一般为几小时，若要延长胶料的搁置时间，可用冷却的方法。双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间，但在150℃的温度下只需要1小时。通过使用促进剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷进行协合效应可显著提高其固化速度。

性能双组分室温硫化硅橡胶可在一65～250℃温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性， 能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。可以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。1

应用双组分室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于用来制造软模具，此外，利用双组分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以复制各种精美的花纹。例如，在文物复制上可用来复制古代青铜器，在人造革生产上可用来复制蛇、蟒、鳄鱼和穿山甲等动物的皮纹，起到以假乱真之效。2

注意事项首先把基料、交联剂和催化剂分别称量，然后按比例混合。

通常两个组分应以不同的颜色提供使用，这样可直观地观察到两种组分的混合情况，混料过程应小心操作以使夹附气体量达到最小。胶料混匀后（颜色均匀），可通过静置或进行减压（真空度700毫米汞柱）除去气泡,待气泡全部排出后，在室温下或在规定温度下放置一定时间即硫化成硅橡皮。

产品种类双组分室温硫化硅橡胶硅氧烷主链上的侧基除甲基外，可以用其它基团如苯基、三氟丙基、氰乙基等所取代，以提高其耐低温、耐热、耐辐射或耐溶剂等性能。同时，根据需要还可加入耐热、阻燃、导热、导电的添加剂，以制得具有耐烧蚀、阻燃、导热和导电性能的硅橡胶。

甲基室温硫化硅橡胶

甲基室温硫化硅橡胶为通用硅橡胶的老品种，具有耐水、耐臭氧、耐电弧、耐电晕和耐气候老化等优点。 它可一60～200℃温度范围内使用。因此，广泛用作电子电器元件的灌注和密封材料，仪器仪表的防潮、防震、耐高低温灌注和密封材料。也可用于制造模具,用于浇铸聚酯树脂、环氧树脂和低熔点合金零部件。也可用作齿科的印模材料。

用甲基室温硫化硅橡胶涂布在棉布、纸袋上，可做成用于输送粘性物品的输送带和包装袋。

甲基双苯基室温硫化硅橡胶

甲基双苯基室温硫化硅橡胶除具有甲基室温硫化硅橡胶的优良性能外，比甲基室温硫化硅橡胶具有更宽的使用温度范围（-100～250℃）。苯基含量在2.5～5%的低苯基室温硫化硅橡胶（108-1）可在-120℃低温条件下保持弹性，是目前硅橡胶中低温性能最好的一个品种;苯基含量在10～20%的室温胶（108-2）具有很好的耐辐照、耐烧蚀和自熄性，若在其中加入一定量的耐热添加剂如Fe2O3，等可提高热老化性能，适用于250℃以上高温下使用或做耐烧蚀腻子涂层和包封材料等。

甲基苯基室温胶与其它室温胶一样，可做浸渍、印模和脱膜使用。如欲增加与其它材料的粘着力,必须在使用该材料之前，对被粘着的材料进行表面处理，表面处理的步骤如下：用丙酮溶剂对材料表面清洗1～2次,然后用表面剂处理1～2次，在60℃烘箱内烘数分钟，此时在材料表面形成一层少有粘手的膜，就可上胶。

甲基嵌段室温硫化硅橡胶

甲基嵌段室温硫化硅橡胶是甲基室温硫化硅橡胶的改性品种，它是由羟基封头的聚二甲基硅氧烷（107胶）和甲基三乙氧基硅烷低聚物（分子量3～5）的共聚体。在二丁基二月桂酸锡的催化下，聚二甲基硅氧烷中的羟基和聚甲基三乙氧基硅烷中的乙氧基缩合生成三向结构的聚合体，经硫化后的弹往体比甲基室温硫化硅橡胶具有较高的机械强度和粘接力，可在一70～200℃温度范围内长期使用。

甲基嵌段室温硫化硅橡胶具有防震、防潮、防水、透气、耐臭氧、耐气候老化、耐弱酸弱碱性能。它的电气绝缘性能很好，还具有很好的粘结性，而且成本低。因此，可广泛用于灌封、涂层、印模、脱模、释放药物载体等场合。用甲基嵌段室温胶灌封的电子元器件有防震、防潮、密封、绝缘、稳定各项参数等作用。把甲基嵌段室温胶直接涂布到扬声器上，可减少和消除扬声器的中频各点，经硫化后扬声器谐振频率性能可降低20赫芝左右。在甲基嵌段室温胶中配合入一定量的添加剂后可用作纸张防粘剂。在食品工业的糖果、饼干传送带上涂上一层薄薄的甲基嵌段室温胶后，可改善帆布的防粘性能，从而改善了食品的外观，提高原料的利用率。

在甲基嵌段室温胶中加入适量的气相法白炭黑，可用于安装窗户玻璃、幕墙、窗框、预制板的接缝、机场跑道的伸缩缝。此外，还可做电子计算机存贮器中磁芯和模板的粘合剂，还可做导电硅橡胶和不导电硅橡胶的粘合剂等。用甲基嵌段室温硫化硅橡胶处理织物可提高织物的手感、柔软和耐曲磨性。

室温硫化睛硅橡胶

室温硫化腈硅橡胶是聚β-腈乙基甲基硅氧烷，室温硫化猜硅橡胶除具有硅橡胶的耐光、耐臭氧、耐潮、耐高低温和优良的电绝缘性能外，主要特点是耐非极性溶剂如耐脂肪族、芳香族溶剂的性能好，其耐油性能与普通耐油丁腈橡胶相接近，可用作油污染部件及耐油电子元件的密封注料灌。

室温硫化氟硅橡胶

室温硫化氟硅橡胶是聚γ-三氟丙基甲基硅氧烷，它的主要特点是具有耐燃料油、耐溶剂和高温抗降解性能，还具有良好的挤出性能。主要用于超音速飞机整体油箱的密封、嵌缝，氟硅橡胶垫圈，垫片的粘结固定；硅橡胶和氟硅橡胶的粘合，以及化学工程和一般工业上耐燃料油；耐溶剂部位的粘结。

室温硫化苯撑硅橡胶

室温硫化苯撑硅橡胶是硅苯（联苯）撑硅氧烷聚合物，它的突出优点是具有优异的耐高能射线性能。试验证明经受1x109伦琴γ-射线或1xl018中子/厘米2的中子照射后，仍可保持橡胶弹性，比室温硫化甲基硅橡胶大10～15倍，比室温硫化苯基硅橡胶大5～10倍。

室温硫化苯撑硅橡胶可适用原子能工业、核动力装置以及宇宙飞行等方面作为耐高温、耐辐射的粘接密封材料以及电机的绝缘保护层等。

硫化硅定义硫化硅橡胶是一种新型的有机硅弹性体，用于制造脱醇型、脱醋酸型、脱酮肟型的单组份、双组份密封胶等，它有非常好的脱模性，特别适于制造精密模具；还可可用于电子灌封胶，作为绝缘材料。利用107胶的耐高低温性能好的特点。

特性可以起到防潮、防腐、防震等保护作用。可以提高硅橡胶性能和稳定参数。室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时间。

应用广泛用作灌封和制模材料。各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，广泛用于汽车、机械行业的密封，抗震材料、纺织、塑料、印刷行业的橡胶辊筒材料、建筑行业的嵌缝密封材料。同时可用来制造软模具，用于铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模具。此外，利用双组分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以在文物上复制各种精美的花纹。3

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学