硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)(zi)上通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及賦(fu)予硫化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常(chang)用的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突(tu)破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅單(dan)體第1大國，這2個方面原因(yin)(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其(qi)他有機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。