硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)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(mian)取得突破，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(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。