硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有(you)力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。