硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入苯基后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)(ye)能承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為固(gu)體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設(she)備(bei)有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有(you)(you)機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅橡膠是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)(wo)國在硅橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我(wo)(wo)國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大國，這2個方面(mian)(mian)原因使(shi)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)消費。