硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的各項性(xing)能。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價(jia)(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低(di)于石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。