硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅烷合(he)(he)成開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化劑等，在加熱加壓下硫化成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫化膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫化劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化物(wu)或加成(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石油價格(ge)的大(da)(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體的生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體的生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低(di)于石油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)(da)宗石油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的消費。