硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定性(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和(he)(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。