硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)(zuo)。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前的形態(tai)分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所(suo)和(he)(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能(neng)(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)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(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下的新(xin)研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求的增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)(fei)量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠的關(guan)鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產技術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡膠的價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的合成(cheng)(cheng)橡膠，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)產業的市(shi)場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產品的消費(fei)(fei)。