硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化前的形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的特征是高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的情況下，就具有(you)優(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)溫和-50℃的低溫下，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費。