硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和(he)其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保障。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費。