硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，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)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特(te)性，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或(huo)加成反(fan)應催化劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)(te)別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。