硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性、不(bu)會(hui)導致凝血(xue)的(de)突出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)(dan)性體的過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠的補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)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)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采購(gou)以合(he)資(zi)品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成橡膠，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠。這將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。