硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫性(xing)能良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)(gu)化前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和(he)(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品牌擴大在政府采(cai)購的(de)市場(chang)份額(e)，為改變(bian)目前國內政府采(cai)購以合資品牌產品為主的(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主品牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。