【技术】加成型硅橡胶与缩合型硅橡胶的性能差异分析

按产品形态，硅橡胶可分为混合硅橡胶和液体硅橡胶。其中，液体硅橡胶是以中等聚合度的线性聚有机硅氧烷为基础聚合物，加入填料和各种添加剂配制而成的自流平或触变橡胶胶料。硫化后形成弹性体。液体硅橡胶按其交联和硫化机理可分为缩合硅橡胶和加成型硅橡胶两类。

图1 缩合型和加成型硅橡胶的固化反应机理

如图1所示，两种液体硅橡胶的硫化机理完全不同。缩合型硅橡胶利用湿气固化反应机理，即107胶的羟基与硅烷交联剂在有机锡/有机钛催化剂和湿气的条件下发生缩合反应，实现交联固化；加成型硅橡胶利用硅酮的氢加成反应机理，是含乙烯基聚硅氧烷和含Si-H聚硅氧烷在铂催化剂作用下进行加氢反应。通过加热（或室温）进行加成反应，实现交联固化。

图2 缩合型和加成型硅橡胶性能差异

由于硫化机理不同，缩合硅橡胶与加成硅橡胶在产品包装形式、用途及性能（图2）方面存在诸多差异，如硫化速度、本体强度、附着力等，但各有优点。

1、包装形式

缩合硅橡胶可以采用单组分或双组分包装。由于加成硅橡胶是一种温度敏感产品，因此需要将催化剂和交联剂分开。它们通常采用两部分包装，以避免储存期间发生反应。当然，市场上也有单组份加成硅橡胶产品，主要分为两种：一种是低温储存型，需要在冷冻/冷藏条件下储存和运输，比较不方便。使用; 另一种是常温储存型。本产品采用特殊结构的催化剂和抑制剂。它在室温下没有反应活性。催化剂在高温下释放活性，实现交联固化，但成本较高，固化温度也较高。

2、固化速度

由于硫化机理的不同，缩合型和加成型硅橡胶的硫化速度存在较大差异。缩合硅橡胶（以单组份为主）借助空气中的水分从表面开始反应，由表面向内部逐渐硫化。深度硫化较慢，一般需要24小时甚至一周才能完全硫化。加成型硅橡胶既可以在室温下硫化，也可以在高温下硫化。室温条件下，橡胶的内外硫化比较一致，没有明显的顺序。在高温条件下，固化速度随温度具有很宽的可调性。在烘烤条件下，橡胶可在5分钟甚至1分钟内快速硫化。需要注意的是，在加热条件下，加成硅橡胶的固化速度与胶的厚度、基材的传热以及烘烤设备的鼓风效果有一定的关系。具体应用情况要具体分析。

3、身体力量

无论是缩合型还是加成型硅橡胶，都可以通过纳米碳酸钙、气相二氧化硅等补强填料来提高力学性能，其中气相二氧化硅的补强效果最为明显。由于体系差异，缩合硅橡胶通常采用纳米碳酸钙作为主要补强填料。气相二氧化硅的添加量有限，因此拉伸强度较低，一般不超过3MPa，而加成硅橡胶一般采用气相二氧化硅。法国二氧化硅是一种补强填料，经六甲基二硅氮烷等改性剂处理，其添加量可提高至30%以上。拉伸强度可达10MPa以上，远远超过缩合硅橡胶。

4. 附着力

缩合硅橡胶通过添加硅烷偶联剂可以粘接多种材料。因此，目前建筑、家电、照明、轨道交通、光伏等领域使用的粘结固定密封胶大多采用缩合硅橡胶。，它是基于其良好的附着力和广泛的粘合。但加成型硅橡胶的粘合性远不如缩合型硅橡胶。这与其分子链极性低、分子链中不存在能与偶联剂反应的极性基团有关。加成硅橡胶一般通过以下三种方法来提高附着力：（1）使用底漆对基材进行表面处理； (2)添加特殊结构的增粘剂，通常需要高温烘烤才能达到良好的粘合力。粘合。

另外，加成型和缩合型硅橡胶在反应副产物和催化剂中毒方面也存在差异。缩合硅橡胶在硫化过程中通常会释放出乙酸、醇或酮肟等小分子，具有一定的气味，而加成硅橡胶没有反应副产物，气味较低。由于加成型硅橡胶的铂催化剂容易中毒失活，因此不能与含有N、P、S等元素的有机物以及含有Sn、Pb、Hg、Bi等重金属的离子化学品接触。如等。缩合型硅橡胶则不存在这种限制。