硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)(ti)(ti)硅橡(xiang)膠和液體(ti)(ti)(ti)硅橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等；按(an)性能和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的。它(ta)主(zhu)要以高分(fen)子(zi)量(liang)的聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也加入相應的各(ge)(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性、回彈性和(he)表面硬度，且力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性。（4）電(dian)氣性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。