硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基團(tuan)的橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基的引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血(xue)的突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的一半，但(dan)在200℃以上的高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的柔韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異的絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的高溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的透(tou)氣性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的反(fan)應性(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業將以(yi)(yi)(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目(mu)前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。