硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體硅橡膠(jiao)和液體硅橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善(shan)膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的目(mu)的是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發(fa)性化合物以穩定硫化膠的各項(xiang)性能。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的用(yong)量，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的市場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主的局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機硅單(dan)體第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)(da)(da)規模替代石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。