硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)(tong)常(chang)按固(gu)化前的形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發(fa)性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不(bu)(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破(po)，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)(fei)。