硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態分為固體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。