硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的不同(tong)，可分為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的不同(tong)又(you)可分為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的補強主要(yao)是(shi)各種類型的白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)(you)時(shi)為了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各種特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化合物以穩(wen)定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于(yu)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。