硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構成，硅原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠早期是(shi)由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高(gao)(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠研制成功，使硅橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅橡(xiang)膠生產技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合成開(kai)始(shi)生產硅橡(xiang)膠的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠生產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠的強度(du)增(zeng)加數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。