硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)(xing)體的過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)(wu)和其(qi)他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合(he)(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。