硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性，瞬(shun)時(shi)可耐300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性、不會導致凝血的(de)突出特性，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)(de)(de)消費。