硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅原子上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫化成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物和(he)其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內(nei)政府采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。