硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)(yan)究所和(he)(he)企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(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)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。