硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅烷(wan)合(he)成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽車(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽車(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品牌的(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主品牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌產品為主的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展，國產汽車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。