硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分為固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企業陸(lu)續(xu)開發出(chu)各種(zhong)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)情況下，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠的(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。