硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的(de)不同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要以(yi)高分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。