硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的性能，也加入(ru)相應的各種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下，其物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。