硅胶粘合剂（深入探讨有机硅粘合剂）

第一章——什么是有机硅粘合剂？

有机硅粘合剂是一种多功能防水聚合物，其主要成分是二氧化硅，这是石英中常见的一种沙子。术语有机硅是指一组与有机化合物具有硅氧烷键的聚合物。他们的生产始于从二氧化硅（也称为氧化硅）中分离出硅。

有机硅粘合剂的许多积极特性使其成为广泛应用的热门选择。它们被用作有毒粘合剂的无毒替代品。惰性和多功能的有机硅粘合剂被广泛用于各种行业，作为固定和粘合表面的安全方法。

由于有机硅粘合剂具有生物相容性，因此它们通常用作医疗领域的绷带粘合剂，可以轻松粘附在皮肤上并形成紧密密封以防止感染，但可以轻松去除而不会留下残留物。由于其出色的化学稳定性和耐候性和耐湿性，它们经久耐用。无论表面类型如何，无论是金属还是皮肤，有机硅粘合剂都能形成牢固持久的粘合。

有机硅的特殊性能使其成为一种非常有弹性的粘合剂。它的弹性和其他性能在任何温度下都保持不变。有机硅粘合剂因其柔韧性和温度特性以及与不同基材不同的粘合能力而用于粘合金属。

第二章——有机硅粘合剂的制作方法

硅胶粘合剂的主要成分是二氧化硅，这是一种常见的矿物质，存在于沙子、土壤、花岗岩和岩石中。二氧化硅是一种天然化合物，在自然界中随处可见，占地壳的四分之一。它采用祖母绿、石英、粘土和玻璃的形式。

二氧化硅，称为二氧化硅 (SiO2)，是硅和氧的混合物。二氧化硅的三种主要形式是石英、鳞石英和方石英，而天青石、热石英和方石英是较少为人所知的形式。二氧化硅是一种广泛使用的矿物，可以在混凝土和研磨磨料中找到。

隔离二氧化硅

有机硅粘合剂的制造始于从硅中分离出二氧化硅。在某些矿物质中可以找到纯净形式的二氧化硅。二氧化硅最常见的地方是沙子和石英。从天然形式中提取硅的困难在于其熔化温度高。

石英矿由石英和硅砂组成。为了提取二氧化硅，将石英矿石破碎至 25 毫米，然后进行研磨。一旦材料被研磨成正确的配置，它就会被擦洗、洗涤并进行浮选。筛分所得石英砂中的杂质。

提取硅的最后一步是加热净化后的沙子。由于硅的熔化温度非常高，因此必须将沙子加热到 1800°C。加热过程的结果是纯硅，在进一步加工之前需要冷却。一旦沙子混合物充分冷却，就将其研磨成粉末。

制作硅胶

为制造硅胶，将细硅粉与氯甲烷混合并加热。加热过程会引发化合物之间的反应，形成甲基氯硅烷，其中含有硅酮的主要成分二甲基二氯硅烷。二甲基二氯硅烷通过在几个不同的温度下加热而被蒸馏。

蒸馏后，在二甲基二氯硅烷中加水，使其分离成二硅醇和盐酸。二硅醇与盐酸缩合形成聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷含有硅氧烷的主链硅氧烷键。为了制造合适类型的硅胶，它被聚合成橡胶基粘合剂。

硅胶粘合剂

有机硅粘合剂和密封剂由聚合有机硅制成。当硅胶未固化时，它是一种高度粘附的凝胶或液体。它是一种化学惰性物质，可安全用于各种应用且无毒。有机硅粘合剂生产的最终结果是一种可用于电子、汽车制造和建筑的柔性耐热胶。

第三章——有机硅胶粘剂的种类

有机硅粘合剂和密封剂有多种类型，包括有机硅粘合剂、高温、室温硫化 (RTV) 和硅橡胶密封剂。有机硅粘合剂紧密灵活的密封使其成为广泛多样应用中非常受欢迎的解决方案。

尽管有机硅粘合剂的品种很多，但主要有两种类型，即双组分和单组分。两种形式的区别在于固化剂的位置，可以决定粘合剂的干燥时间。

耐高温硅胶

高温硅胶粘合剂可承受超过 600° F 或 315° C 的温度，并且耐老化、振动和冲击。它是一种具有凝胶外观的液体粘合剂。高温硅胶是一种 RTV 硅胶，需要固化 24 至 48 小时，具体取决于应用的厚度。

室温硫化有机硅粘合剂 (RTV)

RTV 硅树脂是一种温和的粘合剂，在粘合两个表面时会产生类似垫圈的粘合剂，并形成柔软的质地。由于其对风化和化学品的高耐受性，它通常用于电绝缘。RTV 硅胶一暴露在空气中就开始固化，不像其他硅胶粘合剂需要 24 小时以上。正是出于这个原因，它被储存在一个密封的容器中。

硅橡胶粘合剂

硅橡胶粘合剂具有有机硅粘合剂的所有典型性能。由于其防水性能，它通常用于海洋应用，作为密封和防水船的手段。硅橡胶粘合剂不会随着时间的推移而破裂或变质。

单组分系统有机硅粘合剂

单组分系统不需要混合胶水和固化剂。它们具有有机硅粘合剂的所有优点，包括能够在很宽的温度范围内保持其弹性。单组分系统具有不同的硬度和粘度，某些等级具有光学透明性。与其他形式的有机硅粘合剂非常相似，固化速率取决于应用的厚度。

两部分系统有机硅粘合剂

两部分有机硅粘合剂将胶水和固化剂分开。它们在应用前短时间混合，以实现有机硅粘合剂所需的固化和物理性能。固化剂和胶粘剂混合后立即开始反应。固化过程会影响粘合剂的粘度，粘度会增加，直到粘合剂不再有用为止。

氟硅酮胶

氟硅粘合剂含有三氟丙基，比硅粘合剂更能提高其对溶剂、燃料、油、酸和碱的耐化学性。它具有出色的机械性能，可与任何类型的基材很好地结合。它有一个或两个部分版本。两种类型的氟硅树脂的固化类似于有机硅粘合剂类型，其中一部分在暴露于空气时固化，两部分需要混合。

压敏有机硅粘合剂 (PSA)

压敏有机硅粘合剂由合成弹性体制成，耐高温并能粘附在低能量基材上。它们附着在某种形式的材料上，例如塑料、布、纸或金属，这些材料在施加压力时会粘合到表面上。PSA 由具有大分子的聚合物链制成，这些大分子链与小分子的重复链相互连接。

PSA 的独特性能使其可以设计和配制用于多种用途，包括遮蔽胶带、屏幕衬里保护膜和易于安装的电子绝缘材料。它们有多种包装选择，能够抵御极端气候变化和环境。PSA 与难以润湿的表面和低能量基材粘合良好。

PSA 持久耐用，但可以轻松去除而不会留下任何残留物。它们已被用作绷带、敷料和手术胶带的生物相容性、低过敏性和非侵入性粘合剂。PSA 用于医疗用途的主要吸引力在于它们能够在愈合过程中防止细菌生长并阻止有害物质进入。

尽管所有 PSA 的功能相同并且具有相似的特性，但它们的粘性和附着力可以针对不同的粘度和固化动力学进行调整。它们的特性可以通过改变涂层工艺和改变基材来进一步定制。从本质上讲，可以配制 PSA 以满足各种应用的需要和要求。

有机硅压力粘合剂具有出色的粘合强度，可用作具有凝胶特性的柔性密封剂。它们在较低温度下具有柔韧性，并且耐紫外线和溶剂。

养护

有机硅粘合剂的工业用途需要开发使粘合剂快速固化的方法。有机硅粘合剂因其出色的弹性体性能、宽温度范围、耐燃料影响以及低收缩和剪切应力而被广泛使用。硅胶的快速固化在十多分钟内完成。

紫外线

紫外线固化的有机硅粘合剂含有光引发剂来激活固化过程。当光引发剂吸收适当波长和强度的光时，聚合反应开始，硅胶粘合剂固化。固化过程只需几秒钟，是一种无溶剂固化系统。

如果移除紫外线，固化过程就会停止，这使得必须继续该过程直到粘合剂完全固化。

快速固化硅胶

快速固化硅胶使用两部分铂金系统，不需要空气或水分来启动该过程。这两个部分具有乙烯基官能硅聚合物和铂催化剂，包括交联剂和抑制剂。固化过程从向乙烯基聚合物中添加交联剂开始。完成固化过程需要近 24 小时。

发光二极管 (LED)

与超暴力过程非常相似，LED 固化涉及在连接聚合物的硅树脂中引发光化学反应。LED 灯可以设置为适合硅胶粘合剂需求的精确波长。它们在整个过程中提供更均匀的照明，节能且环保。LED 灯的波长在 365 nm 至 395 nm 的紫外线范围内，以及 405 nm 至 460 nm 的可见光范围内。

水族箱硅胶

水族箱硅胶粘合剂是水族箱保养中重要且必要的部分。它用于防止水箱泄漏和附着岩石、植物和装饰品。由于它干后透明且不易察觉，因此是水族箱使用的理想粘合剂。有机硅水族箱粘合剂具有凝胶外观，非常容易涂抹。硅胶水族箱粘合剂的固化大约需要七天，但仍能保持其粘性状态的密封。

第四章——有机硅粘合剂粘合的材料

有机硅粘合剂是一种广泛使用的粘合剂，因为它们具有许多积极的特性，尤其是它们在各种温度范围内保持粘合的能力。它们能够缓解具有不同膨胀和收缩系数的基板之间的热应力。

有机硅粘合剂的一个主要优点是它们能够在不受环境影响的情况下保持粘合的时间。这一单一特性使它们成为包括医疗应用在内的多种应用的理想来源。

陶瓷粘接

陶瓷材料是一种高弹性的非金属无机制品，具有耐磨、耐腐蚀、热稳定性好、强度高等特点，可作为电绝缘材料。陶瓷制成的产品种类繁多，是工程师所依赖的材料。有机硅粘合剂能够将陶瓷材料与化学成分不适合与陶瓷粘合的不同基材粘合在一起。

玻璃贴合

玻璃是一种独特而困难的基材，很难粘合。大多数玻璃粘合不涉及承重接缝，但很可能设计用于需要隐形粘合的一系列环境条件。用于粘合玻璃的粘合剂必须足够坚固以形成防水密封，但又必须足够柔韧以使其在多向压力下不会折断。正是由于这些原因，有机硅粘合剂是最广泛用于粘合和密封玻璃的粘合剂。

橡胶粘接

虽然不像玻璃那样易碎，但粘合橡胶是一个耗时的过程，需要使用昂贵且危险的材料进行大量表面处理。为了保持紧密和牢固的粘合，在使用粘合剂之前必须对表面进行底漆和粗糙处理。弹性体技术使粘合多种橡胶成为可能。有机硅粘合剂是粘合和密封橡胶能力的重大发展，扩大了其用途和应用范围。一份或两份系统可以与两份系统一起使用，非常适合橡胶，因为它们在厚层中固化。

金属键合

有机硅粘合剂用于粘合金属，因为它们能够粘合不同的基材。对于其他能够粘合金属的粘合剂，它们必须经过特殊混合和配制。硅酮粘合剂不是这种情况。一份或两份有机硅粘合剂能够连接任何两种不同的金属。固化时间的变化取决于粘合剂的用量和金属的类型。

木材粘接

有机硅粘合剂是连接木材的理想产品，可以直接使用。由于硅胶粘合剂非常坚固，因此无需广泛涂抹，但可以放置在要连接的部件的关键区域。处理小件时，需要的粘合剂量非常有限。

有机硅粘合剂是最牢固和最通用的粘合剂。它提供牢固的抓地力，灵活，并在粘合时密封。它能抵抗紫外线、温度变化和水，因此非常适合与木材一起使用。

第五章——使用有机硅粘合剂的好处

有机硅粘合剂是一种广泛使用的粘合剂，因其许多积极的特性而广受欢迎。生产有机硅的原材料产量大，这使得粘合剂的生产变得容易。从飞机的生产到窗户的安装，每个行业都可以找到有机硅粘合剂。

生产硅胶的基础材料是二氧化硅，它是地球上储量第四大的矿物。二氧化硅存在于多种矿物地层中，这使得有机硅的合成相对容易。

使用硅胶粘合剂的好处

耐温性

粘合剂的一个关键必要条件是能够在任何温度变化的情况下保持粘合。这种特殊的特性是有机硅粘合剂在工业应用中如此广泛使用的原因之一。有机硅粘合剂能够粘合任何类型的材料，这一特性的重要性得到了加强。

灵活的

虽然硅胶粘合剂形成非常牢固和紧密的粘合，但它不会变硬和变硬。对于许多应用，粘合剂的灵活性是至关重要的，因为大多数材料会随着环境变化而弯曲。有机硅粘合剂在应用过程中是一种透明的凝胶，并随着时间的推移固化成一种柔韧的粘合剂。

耐用性

与有机硅粘合剂的其他特性非常相似，其在压力和苛刻条件下的耐用性使其成为航空航天应用和极端天气的理想选择。与其他粘合剂不同，硅胶可以承受许多其他粘合剂失效的环境。制造和工业运营要求粘合剂能够承受生产过程并为产品提供持久的性能。

外貌

虽然硅胶粘合剂需要几个小时才能固化，但一旦固化并凝固，由于其透明性，几乎看不出来。这种特殊的特性是它被用来粘合窗户和水族箱的原因。工程师依靠有机硅粘合剂作为粘合剂发挥作用，但不会破坏设计的美学外观。

拒水

有机硅粘合剂的防水能力可以从其在海洋应用中的广泛使用中看出。涂上有机硅粘合剂时，它会像密封剂一样发生反应，并且不受水或湿气的影响。同样，这也是用于航空航天应用和运输以及固定窗户的方法的原因。

方便使用的

对粘合剂应用的关注之一是它们的烟雾的负面影响。此外，许多高度耐用的粘合剂在使用前需要大量准备工作。有机硅粘合剂的情况并非如此，它对用户非常友好，并且能够粘合任何两种材料，而不管材料的成分如何。

环保安全

现代制造和生产越来越关注环境影响及其环境足迹。随着社会越来越意识到各种有害物质的负面影响，可持续性已成为新产品开发过程中关注的中心问题。

由于有机硅粘合剂中的成分取自自然元素，因此对环境的影响很小。有机硅粘合剂对大多数化学品具有耐受性并且不具有化学反应性，这是强调其环境安全性的一个因素。

第六章——有机硅粘合剂的工业用途

当工程师设计和开发一个项目时，项目的每个方面都计划到最小的细节，其中包括粘合剂的选择。由于产品可能暴露在严酷和压力条件下，因此工业应用要求材料持久耐用。

有机硅粘合剂的强度和耐久性以及它们的非化学反应使其成为许多行业的首选。

太空探索粘合剂

外层空间严酷无情的条件给用于制造航天器的材料带来了巨大的压力和压力。压力、大气和密封要求需要最坚固的粘合剂材料。已发现有机硅粘合剂能够满足所有要求。

皮肤假体粘合剂

在电影业中，假肢被应用到演员的皮肤上以创造各种类型的幻觉。多年来，人们尝试了多种形式的粘合剂和粘合化学品，但都产生了一些非常有害的影响。在过去的几十年里，人们发现硅胶粘合剂是固定和应用假肢的最佳方法。它无味，不会引起皮肤不适。放置假肢后，通过按压假肢启动固化过程。

牙科粘合剂

有机硅粘合剂的弹性使其成为牙科应用的理想胶水。由于有机硅粘合剂具有化学惰性，因此可以安全地使用它们将假肢器具放入口腔中。在大多数情况下，牙医会使用矫治器，将其粘合到位，然后用紫外线固化粘合剂。

汽车胶

汽车行业使用的材料种类繁多，包括塑料、铝、钢、不锈钢和各种织物。在许多情况下，不同的材料需要紧密连接并具有牢固的结合。出于这些原因，使用了有机硅粘合剂。它们对各种基材具有出色的附着力，并且持久耐用。

汽车生产商偏爱有机硅粘合剂的一些原因包括耐用性、耐候性、防水性、抗冲击性、不开裂或剥落以及形成灵活的粘合。

医疗产品粘合剂

医疗产品有几个复杂的部件，必须永久连接并紧密密封。有机硅粘合剂因其粘合和粘附不同表面的能力而被使用。医疗产品使用聚碳酸酯制造，因为它很容易成型和模制。此外，聚酰胺或尼龙用于管道和导管以及钛，钛用于植入物，如起搏器、人工耳蜗、脑积水分流器和输液泵。

用于生产医疗产品的每种材料都必须遵循美国医学协会 (AMA) 和食品药品监督管理局 (FDA) 的严格指导方针。有机硅粘合剂是惰性的，非常适合用于制造医疗产品。它们提供非常紧密的密封并且持久耐用，这是医疗设备所必需的。

食品级粘合剂

食品级硅胶粘合剂无毒且不含化学填料。它比普通胶水和粘合剂更安全，并提供卓越的粘合力。食品级有机硅粘合剂经久耐用，可抵抗温度变化、湿气、臭氧、振动和风化。

结论

• 有机硅粘合剂是一种多功能防水聚合物，其主要成分是二氧化硅，这是石英中常见的一种沙子。
• 术语有机硅是指一组与有机化合物具有硅氧烷键的聚合物。
• 有机硅粘合剂和密封剂有多种类型，包括有机硅粘合剂、高温、室温硫化 (RTV) 和硅橡胶密封剂。
• 有机硅粘合剂的制造始于从硅中分离出二氧化硅。在某些矿物质中可以找到纯净形式的二氧化硅。
• 有机硅粘合剂因其出色的弹性体性能、宽温度范围、耐燃料影响以及低收缩和剪切应力而被广泛使用。
• 有机硅粘合剂的强度和耐久性以及它们的非化学反应使其成为设计师的首选。