硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)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(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。