硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)(wen)定性，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性、回(hui)彈(dan)性和(he)表面硬度(du)，且力學性能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候性。（4）電(dian)(dian)氣性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性和(he)耐電(dian)(dian)弧性也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性能(neng)。（7）氣體透過(guo)性能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合資(zi)品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。