摘 要：本文通過對加成型液體硅橡膠的概述，闡明了加成型液體硅橡膠的特性，尤其通過實驗，驗證了雙端含氫硅氧烷在高機(jī)械性能的硅橡膠中至關(guān)重要和不可代替的作用。

關(guān)鍵詞：環(huán)保 端含氫硅氧烷 氫硅化反應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 高機(jī)械性能應(yīng)用

由雙端含氫聚硅氧烷生產(chǎn)出的各類高機(jī)械性能橡膠能大大提高橡膠的機(jī)械性能，對橡膠制品有改良和促進(jìn)作用。本文通過實驗驗證能有效解決全含氫、高含氫作為交聯(lián)劑生產(chǎn)加成型硅橡膠的脆性問題。

一、加成型硅橡膠的原理

綠色環(huán)保加成型液體硅橡膠是氫硅化反應(yīng)在硅橡膠硫化中的一個重要發(fā)展與應(yīng)用。其原理是由含乙烯基的硅氧烷與多Si-H鍵硅氧烷在第八族過渡金屬化合物催化下進(jìn)行氫硅化加成反應(yīng)，形成新的Si-C鍵，使線型硅氧烷交聯(lián)成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。反應(yīng)方程式示意如下：

SiCH=CH2+HSiSiCH=CH2Si （選用鉑系催化劑）

加成型液體硅橡膠通常由基礎(chǔ)聚合物、交聯(lián)劑、催化劑，以及附于補(bǔ)強(qiáng)、著色、耐熱、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、阻燃等性能的填料或添加劑組成。

二、加成型硅橡膠的應(yīng)用及市場現(xiàn)狀

氫硅化反應(yīng)理論上不生成副產(chǎn)物，且具有高轉(zhuǎn)化率、交聯(lián)密度及速度易控制等特點，故制得的硅橡膠除具有優(yōu)異的耐高低溫、耐候、耐臭氧、抗電弧、耐某些化學(xué)藥品、高透氣性以及生理惰性外，而且有更佳的電器絕緣性，尤其是它的快速深度熱固化，使它在電子、電氣、汽車、輕工、軍工、航天、化妝品、醫(yī)療、食品等行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用。此外加成型液體硅橡膠的硫化反應(yīng)作為模型體系，用于研究交聯(lián)位置效應(yīng)，橡膠硫化動力學(xué)及交聯(lián)理論等也有其重要意義。

加成型液體硅橡膠根據(jù)產(chǎn)品包裝方式有單雙組份兩類。由于單組份生產(chǎn)助劑工藝繁雜，貯存，運輸條件較高，故市場上雙組份產(chǎn)品居多。不管是單組份還是雙組份，由于加成型液體硅橡膠的一般用途，其大部分產(chǎn)品機(jī)械性能較低。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對有機(jī)硅橡膠的典型用途不斷挖掘，尤其是對高機(jī)械性能的加成型液體硅橡膠的強(qiáng)大需求，研發(fā)、生產(chǎn)高機(jī)械強(qiáng)度的加成型液體硅橡膠成為當(dāng)務(wù)之急。

三、端含氫聚硅氧烷制備高機(jī)械強(qiáng)度加成型液體硅橡膠

要生產(chǎn)高機(jī)械性能的加成型液體硅橡膠，基礎(chǔ)聚合物和交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，相關(guān)制備過程也值得重視。

1.聚二有機(jī)基硅氧烷的制備

加成型液體硅橡膠使用的基礎(chǔ)聚合物主要由兩個或兩個以上乙烯基的聚二有機(jī)基硅氧烷。要生產(chǎn)高性能的加成型液體硅橡膠，必須用雙端硅原子上帶有乙烯基的聚二有機(jī)基硅氧烷?？梢酝ㄟ^堿催化平衡法制得，如：3000g八甲基環(huán)四硅氧烷加入5000ml的三口燒瓶之中，升溫至90℃，攪拌及通氮30分鐘以趕出環(huán)體中的水份，停止通氮后，加入9g乙烯基的雙封頭，攪拌5分鐘后，加入30gMe4NoH硅氧烷醇膏狀物（Me4NoH濃度為1%），通氮并升溫至110℃左右反應(yīng)，直至體系粘度基本不變，快速升溫至180℃～190℃以破壞Me4NoH一小時后升溫至200℃并抽空脫去低沸物，得到無色透明，密度0.97g/cm3，折光率nd251.41，粘度（250℃）8000mPaS的Vime2SiO（Me2SiO）nSime2Vi聚合物。

2.氫硅油的制備

生產(chǎn)高機(jī)械性能的加成型液體硅橡膠，交聯(lián)劑至關(guān)重要。氫硅油由Si-H鍵位置不同還可以分為全含氫及部分含氫兩類。前者主鏈全由RHSiO鏈節(jié)組成，后者則由RHSiO與R2SiO鏈節(jié)組成。氫硅油的制法很多，可以由有機(jī)氫氯硅烷與有機(jī)氯硅烷水解縮合制得，也可用有機(jī)氫氯硅烷與有機(jī)聚硅氧烷水解平衡制得，如：將2000g八甲基環(huán)四硅氧烷加入三口燒瓶中，攪拌5分鐘，加入102g含氫雙封頭，再于攪拌的狀態(tài)下加入120gH2SO4反應(yīng)平衡4小時，加入NaCO3中和后在分液漏斗中濾去酸層再水洗2～3遍，分去油層得到無色透明密度0.968g/cm3，粘度19mPaS，折光率nD251.406的HMe2SiO（Me2SiO）nSiMe2H產(chǎn)品。用此做交聯(lián)劑，能有效解決全含氫，高含氫作為交聯(lián)劑生產(chǎn)加成型硅橡膠的脆性問題。

3.高機(jī)械強(qiáng)度加成型液體硅橡膠

由上述方法制備的基礎(chǔ)聚合物以及交聯(lián)劑可制備高機(jī)械強(qiáng)度加成型液體硅橡膠。

取85份質(zhì)量（25℃）粘度為8000mPaS的ViMe2SiO（Me2SiO）nSiMeVi，30份經(jīng)（Me2Si）2NH處理的氣相法白炭黑在150℃及減壓下處理3小時，冷卻后混入15份粘度（25℃）為500mPaS的ViMe2SiO（Me2SiO）nSiMeVi，5份粘度（25℃）19mPaS的HMe2SiO（Me2SiO）nSiMe2H及10μl/L鉑催化劑（使用H2PtCl6/C8H17OH配合物）。并在110℃下硫化1小時，得到硬度為40A，拉伸強(qiáng)度為5.6mPa，斷裂伸長率為480%，撕裂強(qiáng)度為32KN/m的硫化硅橡膠。

四、高機(jī)械強(qiáng)度加成型液體硅橡膠的討論

以上實驗如將端含氫硅油改為全含氫或高含氫，則生產(chǎn)出的硫化膠柔韌性將大大降低，由此可見雙端含氫聚硅氧烷于高機(jī)械性能的加成型液體硅橡膠中至關(guān)重要和不可替代性。我們堅信隨著不斷的推陳出新，由端含氫聚硅氧烷生產(chǎn)出的各類高機(jī)械性能的加成型液體硅橡膠必將得到更加廣泛的應(yīng)用，前景更加廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]姜承永. 硅橡膠就地填充補(bǔ)強(qiáng)的新方法[ J] . 合成橡膠工業(yè)， 1991， 14（ 2） ： 140-144.

[2]來國橋，幸松民， 有機(jī)硅產(chǎn)品合成工藝及其應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2009.11：647-648.

[3]羅運軍，桂紅星. 有機(jī)硅樹脂及其應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.1.

[4]吳森紀(jì). 有機(jī)硅應(yīng)用[M]. 成都：電子科技大學(xué)出版社，2000.3.

[5]幸松民，王一路. 有機(jī)硅合成工藝及產(chǎn)品應(yīng)用[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000. 9：650-652.