Page 36 - 《橡塑智造与节能环保》2025年3期

综述与专论

分子力和化学转化之间错综复杂的相互作用，从而确 那样，较长的硫化时间通常会使交联更加完全，网络
定有机硅弹性体的非凡特性。本文旨在阐明有机硅弹 结构更加致密，从而提高强度和硬度。为了提高机械
性体交联背后的化学原理，揭示其机理，并为这一类 性能，可在硫化过程中加入在聚合物链之间形成交联
多功能材料的未来发展提供更多可能性。 的不同反应活性和效率的交联剂。通过选择适当的交
联剂并调整其浓度，可以对性能进行微调，以满足特
1 讨论 定的要求。
本文讨论的所有化学物质都具有独特的配方属 通过在反应和硫化过程中仔细调节这些参数，就
性，如交联密度、硫化温度、试剂浓度和催化剂浓 可以定制硅树脂弹性体的性能，使其适用于各种工业

度，它们在调整有机硅弹性体的机械性能方面起着至 应用。本文所讨论的下列化学物质都是经过精心挑选
关重要的作用。提高交联密度通常会导致材料更硬、 的，考虑到了它们的可持续发展优势、生产可行性、
伸展性更差，因为交联限制了聚合物链之间的运动。 原材料成本效益、质量标准、可用性和法规遵从性。
同样，降低交联密度可以生产出更柔软、更有弹性的
材料。 2 探索各种化学成分
硫化或交联过程中的反应温度或硫化温度对交联 2.1 过氧化物硫化体系
的形成有很大影响。温度越高，典型的交联反应速度 过氧化物交联是医疗应用中最广泛使用的硅树脂

越快，通常会形成更紧密的网络，硬度和刚度也会增 弹性体硫化方法之一。在这一过程中，过氧化苯甲酰
加。另一方面，较低的温度会减缓交联机制，使最终 或过氧化二(DCP)等有机过氧化物在高温下通过热分
弹性体具有更高的柔韧性和回弹性。试剂的浓度（通 解产生自由基，从而启动交联再作用。如图2 所示，
常是硫化过程中乙烯基硅氧烷或 SiH 硅氧烷的浓度） 这些自由基可从甲基或乙烯基中提取氢，或通过加成
会影响最终弹性体中交联的密度和分布。浓度越高， 反应与有机硅聚合物链上的乙烯基双键发生反应，从
网状结构越致密，刚度和强度也越高。相反，浓度越 而形成交联体系。对于乙烯基有机硅，过氧化苯甲酰
低，交联越分散，材料越柔软，弹性越好。 和过氧化二异丙苯通常用于引发聚合反应，从而导致
硫化过程的持续时间在决定硅树脂弹性体的机械 交联并提高材料性能。
性能方面也起着至关重要的作用。正如我们所预期的 而对于含硅氧烷的有机硅，过氧化物（如过氧化

图2 聚（二甲基硅氧烷）聚合物链之间基于过氧化物的交联示意图
苯甲酸叔丁酯和过氧化氢叔丁酯）通常用作氢萃取反 乙烯基自由基的能量相似。

应的引发剂，促进形成交联和硫化过程所需的反应中 由于有机过氧化物对冲击、热和其他因素非常
间体。在比较所产生自由基的能量时可以发现，当自 敏感，因此需要小心储存；因此，将其储存在阴凉、
由基的能量较低时，氢萃取更容易发生。然而，在乙 黑暗和通风良好的地方对于防止分解和保持稳定至关
烯基的情况下，氢萃取并不有利；这是因为烷氧基和 重要。避免不良的处理条件，如与不相容的材料直接

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