硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成開始生(sheng)產硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅油(you)、硅烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅樹脂等其他(ta)有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。