液態(tài)硅橡膠（LSR）能夠在數(shù)分鐘內(nèi)從液態(tài)轉變?yōu)閺椥泽w，這一轉變過程的核心在于其獨特的分子級交聯(lián)反應。本文將深入分析加成型與縮合型兩種主流固化體系的化學機理、工藝特性及應用場景，為材料選擇與工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。

一、基礎化學結構

兩類液態(tài)硅橡膠體系均以-Si-O-Si-為主鏈結構，但在活性官能團上存在本質差異：

• 加成型：端基或側鏈帶有乙烯基（-CH=CH?）

• 縮合型：端基為羥基（-OH）

雖然兩者都使用白炭黑等填料和色母等助劑，但其催化劑體系和交聯(lián)機理完全不同，這直接決定了最終產(chǎn)品的性能特征和工藝要求。

二、加成型固化體系

反應機理
含乙烯基聚硅氧烷與含氫聚硅氧烷在鉑催化劑作用下發(fā)生硅氫加成反應，形成三維網(wǎng)絡結構。

技術特點

• 催化劑：氯鉑酸或鉑絡合物，用量3-50 ppm

• 溫度范圍：室溫至180℃，溫度與固化速度正相關

• 無副產(chǎn)物：零揮發(fā)分，收縮率<0.2%

• 敏感性：易被硫、胺、有機錫等物質"中毒"失活

工藝優(yōu)勢

• 雙組分1:1混合，適合自動化注射成型

• 厚壁制品（>10mm）深部固化均勻

• 固化后立即達到最終強度，通常無需后硫化

三、縮合型固化體系

反應機理
羥基封端聚硅氧烷與烷氧基（或酰氧基）交聯(lián)劑在有機錫/鈦催化劑作用下發(fā)生縮合反應。

技術特點

• 催化劑：有機錫（如二月桂酸二丁基錫）或鈦酸酯

• 固化條件：受催化劑用量、環(huán)境濕度和溫度共同影響

• 存在副產(chǎn)物：生成醇、酸或酮肟等小分子

• 收縮率較高：0.3-1.0%，厚件需分層施工

工藝特性

• 表干時間：30-120分鐘（25℃，50%RH）

• 完全固化：約24小時

• 后處理：常需70-90℃后硫化2-6小時降低永久變形

四、體系性能對比

五、常見問題與解決方案

加成型局部不固化

• 原因：硫化物、胺類或水分污染

• 對策：檢查原料純度，確保加工環(huán)境清潔干燥

縮合型表面發(fā)粘

• 原因：環(huán)境濕度過低（RH<40%）

• 對策：提高環(huán)境濕度>50%，或更換交聯(lián)劑體系

氣泡與針孔缺陷

• 加成型：加強真空脫泡，優(yōu)化注射參數(shù)

• 縮合型：控制每層厚度<3mm，采用分層刷涂

尺寸精度偏差

• 加成型：精確控制模具溫度（±2℃）

• 縮合型：預留收縮余量，完善后硫化工藝

六、應用場景總結

加成型優(yōu)選場景

• 醫(yī)療植入物、食品接觸制品

• 精密電子元件封裝

• 厚壁制品快速成型

• 尺寸精度要求高的應用

縮合型適用領域

• 模具制作與復制

• 建筑接縫密封

• 電器灌封保護

• 成本敏感的大批量應用

七、結論與展望

液態(tài)硅橡膠的固化化學直接決定其加工窗口和最終性能。加成型體系憑借無副產(chǎn)物、低收縮和優(yōu)異生物相容性，在高端醫(yī)療和電子領域占據(jù)主導地位；而縮合型體系則以設備簡單、成本低廉的優(yōu)勢，在工業(yè)密封和模具制造中保持重要地位。

隨著材料技術的不斷發(fā)展，新型催化劑體系和改性配方正在拓寬液態(tài)硅橡膠的應用邊界。深入理解固化機理，結合實際應用需求，才能充分發(fā)揮各類液態(tài)硅橡膠的材料潛力，實現(xiàn)最優(yōu)化的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝。