硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的形(xing)態(tai)分為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分為通(tong)用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)情況下，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采購以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費。