硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基及氰基的引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途的不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。