硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅烷合成開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時(shi)為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常(chang)用的設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政府采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)價格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。