硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅橡膠(jiao)和液體硅橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子(zi)鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行補(bu)充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性(xing)(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件方面的用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的市(shi)場份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。