硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表(biao)面積的氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種特殊的性能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的各(ge)(ge)(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的用(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水平的提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。