Page 35 - 《橡塑智造与节能环保》2025年3期

综述与专论

有机硅弹性体交联技术中的化学原理

章羽 编译
( 全国橡塑机械信息中心， 北京 100143）

硅树脂弹性体具有优异的生物相容性、耐久性和 与其他有机材料相比，有机硅具有独特的化学
惰性，已成为医疗器械和植入物的首选材料。这些弹 结构，因而具有多种特性。它们是骨架中含有硅氧原
性体广泛应用于各种医疗产品，包括导管、植入物、 子的合成聚合物，可以说同时具有无机和有机两种
伤口敷料和假肢。有机硅弹性体的机械特性和性能在 特性。硅氧烷键（或—Si—O—Si—bonds）与碳－碳
很大程度上受其交联化学反应的影响，交联化学反应 键（或 C—C 键）相比具有较高的键能，这使它们在
涉及聚合物链之间共价键的形成。 较高温度下保持稳定，具有化学惰性，并能防潮和抗
了解各种交联化学性质及其对硅树脂弹性体性能 紫外线辐射。大多数广泛使用的有机硅骨架上都有甲
的影响，对于优化医疗器械制造中的材料配方和制造 基，通过加入其他有机官能团代替甲基，可以调整有
工艺至关重要。医用级有机硅具有生物相容性和生物 机溶剂溶解性、疏水性和柔韧性等特性。聚二甲基硅

耐久性，因此被广泛应用于医疗器械中。它们能承受 氧烷（PDMS）是一类重要的有机硅，因其出色的热
极端温度，耐化学和热降解，因此在极端条件下也能 稳定性和不导电、不导热而闻名。
保持稳定和持久。这些特性使它们具有独特性，可用 通过改变硅氧链长度、使用替代侧官能团、改
于从柔性管材到 “坚硬 ”植入物的各种用途。硅胶贴在 变聚合物链的交联密度等方法，可以开发出具有独特
皮肤上，甚至贴在皮下，都能带来柔软舒适的感觉。 性能的有机硅。通过调整硅酮材料中聚合物之间的交
有机硅的疏水性使其能够承受高消毒温度并具有抗菌 联密度，可以生产出各种形态的材料，如流体、凝
性，因此在医疗器械中用作润滑剂非常有效。 胶、弹性体或橡胶、树脂等。图1 显示了有机硅聚合

图1 聚（二甲基硅氧烷）或 PDMS 的化学结构和有机硅聚合物的交联示意图
物之间的交联示意图和 PDMS 的化学结构。Liveo 和 一过程不仅会影响结构的完整性，还会增强材料承受

DuPont 是杜邦公司的注册商标。 环境压力的能力，包括极端温度条件、机械应变和化
在讨论具有活性官能团的有机硅聚合物时，人们 学暴露。
通常会想到乙烯基有机硅或具有氢化物官能团的有机 本文探讨了有机硅弹性体交联技术背后的各种化
硅。这两种聚合物可以说是同类聚合物中最普遍、应 学原理，以及形成这些弹性聚合物网络的机制。从传
用最广泛的。有机硅弹性体之所以具有独特的性能， 统的热硫化方法到前沿的铂催化氢硅烷化再作用和创
是因为在将液态有机硅聚合物转化为坚固的弹性材料 新的紫外线硫化技术，每种技术都具有独特的优势和

的过程中，复杂的交联化学反应发挥了关键作用。这 挑战。了解这些交联过程背后的基本原理，就能揭示
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