硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按固化前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連，具有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。