硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠早期是(shi)由美國以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅橡膠研制成(cheng)功(gong)，使硅橡膠的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅橡膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅橡膠的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅橡膠的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅橡膠。到2003年底，中國硅橡膠生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。