硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段(duan)，奠(dian)定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的性能，也加入(ru)相應的各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)車的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車產量和(he)單(dan)車用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)車零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)局(ju)面提供了保障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車業的(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。