硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本(ben)、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于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)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。