硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐低溫性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的硅橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠的性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技(ji)術的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、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)硅橡(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)非常少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)(bao)障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提供(gong)有力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動(dong)硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)消費。