硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要是各種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的用量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的新研究，增加有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的用量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的提(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的市場份額(e)，為改變目前國內(nei)政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。