硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不(bu)同，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同又可(ke)(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半(ban)，但(dan)在200℃以上的高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的情況下(xia)，就具有優(you)良的耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的高溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)(zhan)成為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。