硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德(de)國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的性能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)進行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備(bei)有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材(cai)料在汽車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)(cai)購的(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采(cai)(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。