硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡膠還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分為通用型、超耐低(di)溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段，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(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時為了(le)降(jiang)低成本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)(fu)采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。