硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產(chan)物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人(ren)體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。