硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠100千(qian)(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。