硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅原子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡膠。普通(tong)的(de)硅橡膠主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡膠的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡膠的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡膠還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現(xian)代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合(he)成開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽車產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽車零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽車的(de)(de)安全性能，因此，汽車產(chan)(chan)量和(he)單車用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動(dong)汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車發(fa)(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽車零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽車業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽車行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)(ji)術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)產品(pin)的(de)消費。