硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的突(tu)(tu)出特性，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可分為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠料性能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)性能(neng)(neng)，也(ye)加入相應的(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)耐候(hou)(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油價格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油基橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消(xiao)費(fei)。