硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的引入可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則(ze)可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高的。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化前的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用型(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(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)(bu)強主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機硅單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成為全球有機硅單體(ti)(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。