硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入可提高硅橡膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可提高硅橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高的(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以(yi)三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業陸(lu)續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。