硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強(qiang)力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫化的目的是進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物和(he)其他揮發性化合物以(yi)穩定(ding)硫化膠的各(ge)項性能。常(chang)用的設備有開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)究，增加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成為(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。