硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積(ji)的氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成彈性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)(wei)石油價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)(wei)大宗石油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。