硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種類型(xing)的白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。