硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)(he)用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過(guo)(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠的補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。