硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了(le)保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費。