硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅和氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。