硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)企(qi)業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅橡膠是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)(yao)以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的補(bu)強(qiang)主要(yao)(yao)是各種(zhong)類(lei)型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)化膠的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品牌產品為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發(fa)展成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)(de)消費(fei)。