硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性、回彈(dan)性和表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線(xian)等十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性。（4）電(dian)氣性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性和耐(nai)電(dian)弧性也非常好。（5）物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性非常少(shao)。特別適(shi)合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主品牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌產(chan)品為主的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于(yu)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模(mo)替代石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。