硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在合成聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血(xue)的(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮(hui)發(fa)性化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。