硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)不同又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷合成開始生產硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)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)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌擴大(da)在(zai)政府采購的市(shi)場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主的局面提(ti)供了保障。促進自主品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的應用提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅單體第(di)1大國，這2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)消費(fei)。