硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化前的(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。