硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美國。俄羅(luo)斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的大幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的消費。