硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性、不會導致凝血(xue)的(de)突出特(te)性，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態(tai)分為固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可分為甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不同(tong)又可分為通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車零部件方面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)(da)幅(fu)度提高汽(qi)車的安全性能(neng)，因此，汽(qi)車產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的提高都將推動汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的汽(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)車零部件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車業(ye)(ye)的繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車膠的應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術方面取(qu)得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。