硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、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)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。