硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅原子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰(duo)性、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固化前的形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)(bu)同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項(xiang)性能(neng)。常(chang)用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是高溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻(bo)璃化(hua)(hua)溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的高溫和(he)-50℃的低溫下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)車零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)車產量和單車用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)車零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)(guan)公務(wu)用車選(xuan)用車型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。