硅橡膠是指主鏈由(you)硅和(he)(he)氧原子交(jiao)替(ti)構成，硅原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡膠和(he)(he)液(ye)體硅(gui)橡膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按性能和(he)(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡膠的補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化膠的強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊的性能，也加入(ru)相應的各種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧化物或(huo)加成(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分(fen)穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(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(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得(de)突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。