硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用(yong)途(tu)的不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍。有時為了(le)降低成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或加成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展(zhan)(zhan)成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。