硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍(shao)高于200℃也能承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(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)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增(zeng)加數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)(you)(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的非(fei)石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)(jia)格從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費(fei)。