硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理(li)惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的局(ju)面提供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費。