硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固化前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚硅氧烷(wan)(wan)變成彈性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平的提高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的市(shi)場份(fen)額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的局面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。