硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。