硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含(han)甲基和(he)少(shao)量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)(chang)時間仍有彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)突出特(te)性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固化前的形態分(fen)(fen)為固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠的性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要以(yi)高分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產(chan)物和(he)其(qi)他揮發(fa)性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的新研究，增加有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主的局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。