硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基和少量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能工作。引入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企(qi)業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車行(xing)業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。