硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅和氧(yang)原子交替構成，硅原子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)能無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。