硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交(jiao)替構(gou)成，硅原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的硅氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)(ben)基(ji)的引入可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的。此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓(han)國和(he)(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成本或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的目的是進行高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化的目的是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能(neng)。常(chang)用的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的大幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體的生(sheng)(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單體第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的消費。