硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧烷(wan)(wan)變成彈性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌的(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)部件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資品牌產品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅油、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消費。