硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)工(gong)(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽車(che)的安全性(xing)能，因此，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的提高(gao)都將推動汽車(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需求的增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的汽車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的局面(mian)提供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽車(che)業的繁榮將為汽車(che)膠的應用(yong)提供有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽車(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)機(ji)硅單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。