硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下(xia)的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的提(ti)高(gao)都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌的汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。