硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成彈(dan)性體的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)(da)幅度提高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。