硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和氧原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有(you)機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。