硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度分為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單(dan)體的不同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途的不同又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)生產技(ji)術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)橡膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)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)橡膠(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。