硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很(hen)多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)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)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性化合物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。