硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或(huo)更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車工(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)車零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車行(xing)業將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。