硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分類的方(fang)法(fa)很多，通常按固化前的形態分為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化溫度(du)分為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高分子量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石油(you)(you)價格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的消費(fei)。