有机硅粘合剂（硅胶粘剂）

介绍

本文将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的防水聚合物，其主要成分是二氧化硅，二氧化硅是石英中常见的沙子形式。术语有机硅是指与有机化合物具有硅氧烷键的一组聚合物。它们的生产始于从二氧化硅（也称为氧化硅）中分离硅。有机硅粘合剂的许多优点使其成为各种应用的热门选择。它们被用作有毒粘合剂的无毒替代品。有机硅粘合剂具有惰性和多功能性，在众多行业中用作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，因此它们在医疗领域通常用作绷带粘合剂，易于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以及耐候性和防潮性，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极具弹性的粘合剂。其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异种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是如何制造的

有机硅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），是硅和氧的组合。二氧化硅的三种主要形式是石英、三叠石和方石，而天青石、凯特石和菱形石是鲜为人知的形式。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。

分离二氧化硅

有机硅粘合剂的制造始于从硅中分离二氧化硅。二氧化硅可以在一些矿物中找到纯净的形式。寻找二氧化硅的最常见地方是沙子和石英。从其天然形式中提取硅的困难是由于它的高熔化温度。石英矿石由石英和硅砂组成。为了提取二氧化硅，将石英矿石粉碎至25mm，然后研磨。一旦材料被研磨到正确的配置，它就会被擦洗、清洗和浮选。所得石英砂被筛选杂质。提取硅的最后一步是加热纯化的沙子。由于硅具有非常高的熔化温度，因此必须将沙子加热到1800°C。加热过程的结果是纯隔离硅，在进一步加工之前需要冷却。一旦沙子混合物充分冷却，它就会被研磨成粉末。

制作硅胶

为了制造有机硅，将细硅粉与氯甲烷混合并加热。加热过程触发化合物之间的反应形成甲基氯硅烷，其中含有二甲基二氯硅烷，这是有机硅的主要成分。二甲基二氯硅烷通过在几种不同的温度下加热蒸馏。蒸馏后，将水加入二甲基二氯硅烷中，使其分离成二硅醇和盐酸。二硅醇被盐酸缩合形成聚二甲基硅氧烷，其中含有硅氧烷键，硅氧烷键是有机硅的骨架。为了制造正确类型的有机硅，它被聚合成橡胶基粘合剂。

有机硅粘合剂

有机硅粘合剂和密封剂由聚合有机硅制成。当有机硅未固化时，它是一种高粘附性凝胶或液体。它是一种化学惰性物质，可安全用于各种应用且无毒。生产有机硅粘合剂的最终结果是一种柔性耐热胶，可用于电子、汽车制造和建筑。

第三章有机硅粘合剂的类型

有机硅粘合剂和密封胶有几种类型，包括有机硅粘合、高温、室温硫化（RTV）和硅橡胶密封胶。有机硅粘合剂的紧密柔性密封使其成为各种应用中非常受欢迎的解决方案。无论有机硅粘合剂的种类繁多，主要有两种类型，即两部分和单部分。两种形式的区别在于固化剂的位置，它可以决定粘合剂的干燥时间。

高温有机硅胶粘剂

高温有机硅粘合剂可以承受超过 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硅胶是一种温和的粘合剂，在粘合两个表面时会产生垫圈状粘合剂，并形成缓冲质地。由于其高耐候性和耐化学性，它通常用于电绝缘。RTV有机硅一暴露在空气中就开始固化，不像其他有机硅粘合剂需要24小时以上。正是由于这个原因，它被储存在密封容器中。

硅橡胶胶粘剂

硅橡胶胶粘剂具有硅胶粘剂的所有典型性能。由于其防水性能，它通常用于海洋应用，作为密封和防水船只的手段。硅橡胶粘合剂不会随着时间的推移而开裂或变质。

单组份系统有机硅胶粘剂

单组分系统不需要将胶水和固化剂混合。它们具有有机硅粘合剂的所有优点，包括在很宽的温度范围内保持其弹性的能力。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度。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。

双组份系统有机硅胶粘剂

两组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，以达到有机硅粘合剂所需的固化和物理性能。固化剂和粘合剂之间的反应在混合时立即开始。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。

氟硅胶粘剂

氟硅粘合剂含有三氟丙基，与有机硅粘合剂相比，它增加了其对溶剂、燃料、油、酸和碱的耐化学性。它具有优异的机械性能，并与任何类型的基材粘合良好。它有单部分或双部件版本。两种氟硅的固化类似于有机硅粘合剂类型，其中一部分暴露在空气中时固化，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，耐高温并粘附在低能耗基材上。它们附着在某种形式的材料上，例如塑料、布、纸或金属，当施加压力时会粘合到表面上。PSA由具有大分子的聚合物链组成，这些大分子与较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各种用途，包括遮蔽胶带，用于屏幕衬垫保护的薄膜以及易于安装的电子绝缘材料。它们有多种包装选择，可抵抗极端气候变化和环境的影响。PSA与难以润湿的表面和低能量基材粘合良好。PSA经久耐用，但可以轻松去除而不会留下任何残留物。它们已被改编为生物相容性、低过敏性和非侵入性粘合剂，用于绷带、敷料和手术胶带。用于医疗用途的PSA的主要吸引力在于它们能够防止细菌生长并在愈合过程中防止有害物质。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根据不同的粘度和固化动力学进行调整。它们的性能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，PSA可以专门配制以满足各种应用的需求和要求。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。

固化

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。有机硅粘合剂因其优异的弹性性能、扩展的温度范围、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

紫外线固化有机硅粘合剂具有光引发剂，可激活固化过程。当光引发剂吸收适当波长和强度的光时，聚合反应开始，有机硅粘合剂固化。固化过程需要几秒钟，是一种无溶剂固化系统。如果去除紫外线，固化过程就会停止，因此必须继续该过程，直到粘合剂完全固化。

快速固化硅胶

快速固化有机硅使用双组分铂金系统，不需要空气或湿气即可启动该过程。这两部分具有乙烯基官能团有机硅聚合物和铂催化剂，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有机硅中引发光化学反应。LED灯可以设置为适合有机硅胶粘剂需求的精确波长。它们在整个过程中提供更均匀的照明，节能且环保。LED 灯的紫外波长范围为 365 nm 至 395 nm，可见光范围为 405 nm 至 460 nm。

水族箱硅胶粘剂

水族箱硅胶粘剂是水族箱维护中重要且必要的组成部分。它用于防止水箱泄漏和附着岩石、植物和装饰品。由于它干燥透明且不易察觉，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，非常容易应用。有机硅水族箱胶粘剂的固化大约需要七次，但保持其密封性处于粘性状态。

第四章有机硅粘合剂粘合材料

有机硅粘合剂是一种广泛使用的粘合剂，因为它们具有许多优点，尤其是它们在不同温度范围内保持粘合的能力。它们能够消除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，无论环境如何，它们都能够维持粘合多长时间。这一单一功能使其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、非金属、无机产品，具有耐磨、耐腐蚀、热稳定性、超强的强度，可用作电绝缘材料。有各种各样的产品由陶瓷制成，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。

玻璃粘接

玻璃是一种独特而困难的基板，粘合起来是一个挑战。大多数玻璃粘接不涉及承重接缝，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，使其在多向压力下不会折断。正是由于这些原因，有机硅粘合剂是用于粘接和密封玻璃的最广泛使用的粘合剂。

橡胶粘接

虽然不像玻璃那样脆弱，但粘合橡胶是一个耗时的过程，需要使用昂贵和危险的材料进行大量的表面处理。为了使粘合牢固，在涂上粘合剂之前，必须对表面进行底漆和粗糙处理。弹性技术使粘合多种类型的橡胶成为可能。有机硅粘合剂是粘合和密封橡胶能力的重大发展，扩大了其实用性和应用数量。单组分或双组分系统可以与两部分系统一起使用，非常适合橡胶，因为它们固化在厚层中。

金属粘接

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。为了使其他粘合剂能够粘合金属，它们必须经过特殊混合和配制。有机硅粘合剂的情况并非如此。单组分或双组分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使用量和金属的类型。

木材粘接

有机硅粘合剂是连接木材的理想产品，可以直接应用。由于有机硅粘合剂非常坚固，因此不需要广泛应用，但可以放置在要连接的零件的关键区域。处理小块时，需要的粘合剂量非常有限。有机硅粘合剂是最坚固、用途最广泛的粘合剂。它提供牢固的抓地力，灵活，并在粘合时密封。它耐紫外线、温度变化和水的事实使其成为与木材一起使用的理想选择。

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，因其许多积极特性而广为人知。生产有机硅的原料是大批量生产的，这使得生产粘合剂变得容易。有机硅粘合剂可以在从飞机生产到窗户安装的每个行业中找到。生产有机硅的基础材料是二氧化硅，这是地球上第四丰富的矿物。二氧化硅存在于多种矿物结构中，这使得有机硅的合成相对容易。

使用有机硅粘合剂的好处

温度弹性

粘合剂的一个关键必要条件是无论温度如何变化，都要能够保持其粘合。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到任何类型的材料上，从而增强了这一特性的重要性。

灵活

虽然有机硅粘合剂形成非常牢固和紧密的粘合，但它不会变硬并变得僵硬。对于许多应用，粘合剂的柔韧性至关重要，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凝胶，随着时间的推移固化成柔性粘合剂。

耐久性

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，有机硅可以承受其他粘合剂失效的许多环境。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。

外观

虽然有机硅粘合剂固化需要几个小时，但一旦固化和凝固，由于其透明度，它几乎不明显。这种特殊的特性是它被用来粘合窗户和水族馆的原因。工程师依靠有机硅粘合剂作为粘合剂，但不会破坏设计的美学外观。

防水

有机硅粘合剂的憎水能力体现在其在船舶应用中的广泛使用中。当使用有机硅粘合剂时，它的反应就像密封剂一样，不受水或湿气的影响。同样，这是用于航空航天应用和运输的原因，也是固定窗户的方法。

用户友好

粘合剂应用的一个问题是其烟雾的负面效果。此外，许多高度耐用的粘合剂在应用之前需要大量的准备工作。有机硅粘合剂的情况并非如此，有机硅粘合剂非常用户友好，无论材料的成分如何，都能够粘合任何两种材料。

环境安全

现代制造和生产越来越关注环境影响及其环境足迹。随着社会对各种有害物质的负面影响的强烈意识，可持续性已成为新产品开发过程中的核心问题。由于有机硅粘合剂中的成分取自天然元素，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，并且具有非化学反应性，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项目时，项目的每个方面都经过规划，直到最小的细节，包括粘合剂的选择。工业应用要求材料持久耐用，因为产品可能暴露在严格和压力条件下。有机硅粘合剂的强度和耐用性以及非化学反应使其成为许多行业的首选。

太空探索胶粘剂

外层空间的恶劣和无情条件给用于生产航天器的材料带来了极大的压力和压力。压力、气氛和密封要求对粘合材料的要求最高。已经发现有机硅粘合剂能够满足所有要求。

皮肤假体粘合剂

在电影工业中，假肢被应用于演员的皮肤上，以产生各种类型的幻觉。多年来，已经尝试了几种形式的粘合剂和粘合化学品，具有一些非常有害的影响。在过去的几十年里，有机硅粘合剂被发现是固定和应用假肢的最佳方法。它无味，不会对皮肤造成不适。放置假肢后，通过按压假肢来激活固化过程。

牙科胶粘剂

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

汽车胶粘剂

汽车工业中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，与材料不同，需要紧密连接并具有牢固的粘合。正是出于这些原因，才使用有机硅粘合剂。它们对各种基材具有出色的附着力，并且经久耐用。汽车制造商更喜欢有机硅粘合剂的一些原因包括耐用性、耐候性、防水、耐冲击、不开裂或剥落以及形成柔性粘合。

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。使用有机硅粘合剂是因为它们能够粘合和粘附，与表面不同。医疗产品使用聚碳酸酯制成，因为它易于成型和成型。此外，聚酰胺或尼龙用于管道和导管以及钛，钛用于起搏器、人工耳蜗、脑积水分流器和输液泵等植入物。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）和食品和药物管理局（FDA）的严格准则。有机硅粘合剂是惰性的，是制造医疗产品的理想选择。它们提供非常紧密的密封并且经久耐用，这是医疗设备的必需品。

食品级胶粘剂

食品级有机硅粘合剂无毒，不含化学填料。它比普通胶水和粘合剂安全得多，并提供卓越的粘合力。食品级有机硅粘合剂经久耐用，耐温度变化、潮湿、臭氧、振动和耐候性。

结论

有机硅粘合剂是一种多功能的防水聚合物，其主要成分是二氧化硅，二氧化硅是石英中常见的沙子形式。
术语有机硅是指与有机化合物具有硅氧烷键的一组聚合物。
有机硅粘合剂和密封胶有几种类型，包括有机硅粘合、高温、室温硫化（RTV）和硅橡胶密封胶。
有机硅粘合剂的制造始于从硅中分离二氧化硅。二氧化硅可以在一些矿物中找到纯净的形式。
有机硅粘合剂因其优异的弹性性能、扩展的温度范围、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用性以及它们的非化学反应使其成为设计师的首选。