硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是各種類型的白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種特殊的性能，也加入(ru)相應(ying)的各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各種有機過氧化物(wu)或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。