硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成開(kai)始(shi)生產硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體的過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化成型(xing)(xing)的。它主要以高分子量的聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫化成彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的補(bu)強主要是各種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫化膠(jiao)的強度增加數十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫化劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過氧化物(wu)或(huo)加成反應催(cui)化劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(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(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大(da)(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自主品牌擴大(da)(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進(jin)自主品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費。