硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡膠的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的(de)各種添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為自主品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。