硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)(chu)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)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)(he)成的(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅橡膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)(he)成開(kai)始生產硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主品牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自主品牌擴大(da)在(zai)(zai)政府采購的市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)合資品牌產(chan)品為主的局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)(da)規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的消費。