硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體的透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌(ji)體組織(zhi)的反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。