硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的引入可(ke)(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途(tu)的不(bu)同又(you)可分(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)(xing)高分子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的各項性能。常用的設(she)備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在政府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)(cai)購(gou)以合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進(jin)自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)(shu)方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)機硅產業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)(you)機硅產品的(de)消費。