硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及氰基的引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。