硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。