硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷(wan)合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時(shi)為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加成反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化的目的是進行高分子鏈的交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的各(ge)項性能(neng)。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽車(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)(mian)取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。