关于有机硅树脂的一切 – 特性和用途

有机硅 (Q) 树脂是一种人造弹性体，结合了高耐热性和良好的耐寒性能，生产出比天然橡胶具有许多优势的材料。弹性体是一种既有粘性又有弹性的聚合物。其他弹性体包括丁基橡胶、碳氟化合物、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫化物和天然橡胶。有机硅树脂通常生产热固性产品，但在开发可重熔的热塑性弹性体或 TPE方面取得了成功。有关其他聚合物的信息可以在我们的树脂类型指南中找到。

特性

有机硅树脂以三种主要形式制造：LSR，即液态硅橡胶；RTV，即室温硫化硅橡胶；和，HTV，或高温硫化硅橡胶。LSR 用于制造日常使用的许多耐热部件，例如抹刀刀片。RTV 硅橡胶用于制造原位固化发动机垫圈等。HTV 硅橡胶通常被压塑以生产各种医疗和工业产品，或被挤压成各种横截面形状。

LSR 是一种热固性材料，这意味着材料一旦固化就无法恢复到原来的形状。它通常是注塑成型的，因为材料流动性好，尽管这需要比普通热塑性塑料注塑成型更复杂的工艺。该材料通常是由两部分组成的低粘度化合物，可以加热固化。该材料具有出色的温度范围、抗紫外线性和高光学透明度。它通常以散装容器或桶的形式出售。

另一种热固性 HTV 硅橡胶（有时称为 HCS 或高稠度硅胶）通常以部分硫化的固体胶状橡胶块形式出售。它通常被称为“可研磨”硅橡胶。该材料通常是压缩的，有时是树脂转移的，使用标准的橡胶成型技术和机械成型。HTV 硅橡胶也可以液态 (LSR) 形式提供。硅胶管和其他形状通常由 HTV 硅橡胶挤压而成。

RTV 硅橡胶可用作单一 (RTV-1) 和两部分 (RTV-2) 配方。除了作为建筑密封胶的许多应用之外，它通常是电子产品灌封和封装的选择。该材料有两种形式。缩合固化 RTV 包含锡催化剂，并依靠大气中的水分来达到其硬化状态。加成固化 RTV 含有铂催化剂，无需大气水分即可固化。

应用

硅橡胶通常是高温使其他弹性体不适用的应用的选择。它被认为是无毒的，因此可安全用于食品接触、植入等。它具有高电阻、经得起蒸汽灭菌并且容易着色。其机械强度和耐磨性较差。

在材料中复合各种填料和化学添加剂，以改善其在特定产品中的应用。炭黑可用于增加导电性，用于电缆连接器、键盘等。材料的硬度可以变化，从用于鞋垫的软凝胶到中等硬度的橡胶，可与许多热固性和热塑性塑料。添加剂还可以提高导热性、阻燃性和粘合性。

硅橡胶的生物相容性使其可用于许多与身体接触的产品，例如面罩、口罩、导尿管、婴儿奶嘴、奶嘴等。该材料更多地用于炊具，例如松饼盘，其耐热性和固有的光滑性提供了PTFE 涂层烤盘的灵活替代品。它不会给食物带来任何味道或气味。

硅橡胶也被用作模具制造材料，因为它具有低收缩率并且可以很好地再现细节。软模具可用于模制具有负拔模角的产品，因为零件很容易移除。硅胶在3D打印中的应用正在取得进展。

与大多数在复合中使用炭黑的橡胶不同，有机硅是天然透明的，这使其适用于灵活性和可见性很重要的应用，例如键盘和遥控器盖。

出色的压缩形变特性使其成为许多垫圈和 O 形圈的首选材料。它的低耐磨性通常限制了它在静态、非运行密封件中的使用。硅树脂还用于润滑剂、脱模剂、特种薄膜、绝缘脂等。

物理属性

有机硅与大多数弹性体的不同之处在于它是二氧化硅和氧基（带有烃侧基）而不是碳和氢基。二氧化硅-氧-二氧化硅原子形成有机分子附着的分子（硅氧烷）的主链。尽管其机械性能较差，但该材料能够在 -70°C 至 250°C 的工作温度范围内保持这些性能。更高的温度等级可用于在高于此级别的温度下使用。

费用

硅树脂比包括天然橡胶在内的许多其他弹性体更昂贵。HCS 材料通常比 LSR 便宜，其模具成本也是如此。多腔模具是保持 LSR 加工成本具有竞争力的一种方法，对于大批量生产尤其有效。LSR 成型的加工时间明显低于其他形式，这是另一个潜在的成本节约。

耐化学性

与矿物油一起使用的有机硅树脂（例如垫圈或 O 形环）可以进行改性以提高对这些流体的耐受性，但它们对石油和碳氢化合物溶剂的耐受性相对较差。氟硅橡胶(FVMQ) 已开发用于与喷气和汽车燃料、溶剂和发动机油接触。有机硅树脂可以更好地处理一般化学品。该材料具有优异的抗紫外线和臭氧性能以及高透气性。该材料不支持霉菌或真菌的生长。可提供具有改进的耐火性的配方。

有机硅树脂特性

下表 1 总结了有机硅​​树脂的一些物理特性。

表 1 – 有机硅树脂的特性