氟硅橡胶与甲基乙烯基硅橡胶的性能比较及应用推荐

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。

一、硅橡胶的结构

硅橡胶的主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。

二、硅橡胶的种类

1.硅橡胶的分类

按固化前的形态分为固体硅橡胶和液体硅橡胶。

按硫化温度分为室温硫化硅橡胶，高温硫化硅橡胶。

按所用单体的不同，可分为甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶，腈硅橡胶等。

按性能和用途的不同又可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等。

2.主要品种

① 二甲基硅橡胶（简称甲基硅橡胶）：其生胶呈无色透明状弹性体，通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低，高温压缩永久变形大，不适用于制备厚制品（这是因为厚制品硫化较困难，内层易起泡）。

② 甲基乙烯基硅橡胶（简称乙烯基硅橡胶）：甲基乙烯基硅橡胶生胶是在甲基硅橡胶生胶的基础上，在分子侧链或端基引入少量乙烯基而形成的。乙烯基的引入，极大地提高了生胶的硫化活性，改善了硅橡胶制品的物理机械性能，提高了制品弹性，降低了压缩永久变形。甲基乙烯基硅橡胶由于性能优异，合成工艺成熟，成本增加不多，因而成为目前产量大、用量广、具有代表性的产品。甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好，操作方便，可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑，是较常用的一种硅橡胶。

③ 甲基苯基乙烯基硅橡胶（简称苯基硅橡胶）：此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中，引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节而得。根据硅橡胶中苯基含量（苯基∶硅原子）的不同，可将其分为低苯基、中苯基及高苯基硅橡胶。低苯基硅橡胶是现今低温性能最好的橡胶；中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点；高苯基硅橡胶则具有优异的耐辐射性能。

④ 氟硅橡胶（FMVQ）：是以硅氧键为主链结构，侧链上引入氟烷基或氟芳基的线性聚合物，所以也称耐油硅橡胶。常用的氟硅橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。氟硅橡胶具有良好的耐热性及优良的耐油、耐溶剂性能，如对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好，这些是单纯的硅橡胶所不及的。氟硅橡胶具有较好的低温性能，对于单纯的氟橡胶而言，是一种很大的改进。(www.xing528.com)

⑤ 腈硅橡胶：是侧链引入腈烷基（一般为β—腈乙基或γ—腈丙基）的一类硅橡胶。极性腈基的引入改善了硅橡胶的耐油、耐用溶剂性能，但其耐热性、电绝缘性及加工性则有所降低。

三、硅橡胶的性能

① 高温性能：硅橡胶显著的特征是高温稳定性，虽然常温下硅橡胶的强度仅是天然橡胶或某些合成橡胶的一半，但在200℃以上的高温环境下，硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度，且力学性能无明显变化。通过改变硅橡胶的主链或侧基结构、消除硅橡胶中硅羟基、加入耐热助剂和少量硅树脂等方法，可进一步提高硅橡胶的耐高温性能，从而适应越发苛刻的使用环境。

② 低温性能：由于硅橡胶具有低温结晶性，一般硅橡胶在—30℃时力学性能会发生变化，且随温度的降低力学性能有所下降。特殊配方可达—100℃，表明其低温性能优异。这对航空、宇航工业的意义重大。

③ 耐候性：硅橡胶分子主链结构中无不饱和键，在天候和臭氧环境中不易受到攻击，而且Si—O键的键能比C—C键的大，加之Si—O—Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，因而无需加入任何添加剂，即具有优良的耐候性。

④ 电气性能：硅橡胶具有优异的绝缘性能，耐电晕性和耐电弧性也非常好。

⑤ 物理机械性能：硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差，但在150℃的高温和—50℃的低温下，其物理机械性能优于通用橡胶。

⑥ 耐油及化学试剂性能：硅橡胶中聚硅氧烷分子链间的作用力小，酸、碱等离子型物质容易使Si—O键断裂。硅橡胶在微量酸或碱等化学介质的作用下，易发生硅氧烷键的重排与裂解，导致耐热性能下降。硅橡胶的耐油耐溶剂性能较差，限制其应用领域，需要改善其耐油性能，所以需对其进行化学改性或物理改性，在保持其优良特性的同时又改善其不足。

⑦ 力学性能：硅橡胶分子间作用力小，易滑移，冷态下可慢速流动，其拉伸强度和撕裂强度都很低，纯硅橡胶硫化胶的拉伸强度只有0.35MPa左右，补强后才有实用价值。硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率会随工作温度的升高而均呈下降趋势，且温度越高趋势越加明显。

⑧ 生理惰性：硅橡胶无毒、无味、无臭，与人体组织不粘连，具有抗凝血作用，对肌体组织的反应性非常少。特别适合作为医用材料。

四、硅橡胶在制鞋中的应用

硅橡胶在制鞋行业被用来制作减震鞋底。日本著名跑鞋品牌Asics的I.G.S.专利缓冲吸震系统，采用GE L缓震硅胶增强了其跑鞋的减震性能，并且使鞋的整体轻量化。