硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和單車用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方(fang)(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。