硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)(you)硅和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅原(yuan)子上通常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化劑(ji)(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫化成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫化膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加入相應的各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化物或加成(cheng)反(fan)應催化劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的新研究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方面的用量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的安(an)全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用量水平的提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車選用車型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局(ju)面提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的應(ying)用提(ti)供有(you)力(li)保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。