硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)突出特(te)性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)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(deng)(deng)；按(an)性能和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓(han)國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。