硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)。普(pu)通的硅橡膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)提高硅橡膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入(ru)則可(ke)提高硅橡膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)(wen)。硅橡膠(jiao)的透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝血的突(tu)(tu)出特(te)性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)(fen)(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化劑等，在加熱加壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫化膠(jiao)的強度增(zeng)加數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也(ye)加入相(xiang)應的各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產技(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低(di)于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替(ti)代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的消費(fei)。