硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡膠研(yan)制成功，使硅(gui)橡膠的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡膠生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量(liang)的(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。