硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的補強主要(yao)是各種(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高溫穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)高溫和-50℃的(de)低溫下，其物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度提高汽車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)應用提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。