硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高(gao)都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。