硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前的形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫度分為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途的不(bu)同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有時(shi)為了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次硫化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。