硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅橡膠(jiao)和液體硅橡膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高(gao)分子鏈的交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為全球有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。