硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅橡膠和(he)液體(ti)(ti)硅橡膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠；按(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基乙烯基硅橡膠，甲(jia)(jia)基苯(ben)基乙烯基硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(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)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)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)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫化劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽車(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在(zai)汽車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽車(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。