硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國內政(zheng)府采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的大幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發(fa)展成為(wei)(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價的合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的消(xiao)費。