硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)(de)方法很(hen)多，通常按固化前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為通用型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行高分(fen)子(zi)鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)產(chan)(chan)銷分別(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%，汽車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)(da)幅(fu)度(du)(du)提(ti)高汽車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)(chan)汽車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。