硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按所用單體的(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠等；按性能和(he)用途的(de)不同又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的。它主要以高(gao)(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠的補(bu)強(qiang)主要是各種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊(shu)的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是各種(zhong)有機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和(he)硅樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)消費。