硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)凝血的(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)(tong)又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)(wei)了(le)降低成本或(huo)改善(shan)膠料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國內政(zheng)(zheng)府采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主品(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。